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JP7699756B2 - Resin composite material containing carbon nanotubes and method for producing same - Google Patents
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Description

本発明は、カーボンナノチューブを含む樹脂複合材、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a resin composite material containing carbon nanotubes and a method for producing the same.

一般的な汎用の熱可塑性樹脂の導電性は低く、導電性を付与するためには導電性材料を樹脂中に分散させることで発現させていた。導電性材料としては、従来、カーボンブラック、ケッチェンブラック、グラファイトを用いるが、しかし、これらの導電性材料では、樹脂に対して多くの導電性材料を配合する必要があった。また、配合量が多いため、透明性を要する用途には不向きであった。 General-purpose thermoplastic resins generally have low electrical conductivity, and electrical conductivity is imparted by dispersing a conductive material in the resin. Conventionally, carbon black, ketjen black, and graphite have been used as conductive materials, but these conductive materials require a large amount to be blended with the resin. In addition, because the amount blended is large, they are unsuitable for applications requiring transparency.

このような課題に対して、特許文献1には、帯電防止層においては、エネルギー線硬化型樹脂とZnO、ITO、ATO、SbO2等の導電性粒子を配合した組成物が提案されている。しかしながら、このような導電性粒子は通常1質量%以上の多量な配合が行われるため、成形物の強度や光学特性等の性質に対して影響を与えてしまう。 In response to these issues, Patent Document 1 proposes a composition for the antistatic layer that combines an energy ray curable resin with conductive particles such as ZnO, ITO, ATO, and SbO2. However, such conductive particles are usually blended in large amounts of 1% by mass or more, which affects the strength, optical properties, and other properties of the molded product.

また、特許文献2には、カーボンナノチューブ、分散剤、有機溶媒および/または樹脂成分を含むカーボンナノチューブの分散液が提案されている。しかしながら、表面抵抗値は106~109Ω/sq.ではあるものの、塗膜全固形分中におけるカーボンナノチューブ濃度が20%~33%と高く、また、透明性の指標となる全光線透過率が80%以下であり、透明性と導電性が両立するまでには至っていない。 Also, Patent Document 2 proposes a dispersion of carbon nanotubes containing carbon nanotubes, a dispersant, an organic solvent and/or a resin component. However, although the surface resistance is 106 to 109 Ω/sq., the carbon nanotube concentration in the total solid content of the coating film is high at 20% to 33%, and the total light transmittance, which is an index of transparency, is 80% or less, so that transparency and conductivity are not compatible.

特開平09-115334号公報Japanese Patent Application Publication No. 09-115334 特開2007-297255号公報JP 2007-297255 A

本発明は、導電性と透明性の両立を課題とし、熱可塑性樹脂基板上にカーボンナノチューブを導電性材料として用いた帯電防止層を備えた樹脂複合材であり、当該帯電防止層中に含まれるカーボンナノチューブの濃度が少ないにもかかわらず、十分な帯電防止性能が付与されており、なおかつ、高い透明性を維持した樹脂複合材を提供する。 The present invention aims to achieve both electrical conductivity and transparency, and provides a resin composite material having an antistatic layer on a thermoplastic resin substrate that uses carbon nanotubes as a conductive material. Despite the low concentration of carbon nanotubes in the antistatic layer, the present invention provides a resin composite material that has sufficient antistatic performance and maintains high transparency.

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、(A)熱可塑性樹脂基板上に形成される(B)帯電防止層が(b1)カーボンナノチューブおよび(b2)ポリカーボネート樹脂を少なくとも含み、当該(B)帯電防止層中に含まれる(b1)カーボンナノチューブの濃度が低濃度であるにもかかわらず、帯電防止性が十分に発揮でき、さらに得られる樹脂複合材は、(A)熱可塑性樹脂基板が有する可視光領域における全光線透過率を大きく損なうことがないものであることを見出した。 The present inventors have conducted extensive research to solve the above problems. As a result, they have found that an antistatic layer (B) formed on a thermoplastic resin substrate (A) contains at least (b1) carbon nanotubes and (b2) polycarbonate resin, and that despite the low concentration of (b1) carbon nanotubes contained in the antistatic layer (B), the layer exhibits sufficient antistatic properties, and further that the resulting resin composite does not significantly impair the total light transmittance in the visible light region of the thermoplastic resin substrate (A).

本発明は、以上のような知見に基づいて更に検討を重ねることにより完成したものである。 The present invention was completed through further investigation based on the above findings.

本発明の態様は以下の通りである。
項1 (A)熱可塑性樹脂基板上に(B)帯電防止層を備えた樹脂複合材であって、
表面抵抗値が1×107Ω/sq.~1×1013Ω/sq.未満であり、なおかつ、可視光領域における全光線透過率が80%以上である樹脂複合材であり、
前記(B)帯電防止層が、(b1)カーボンナノチューブおよび(b2)ポリカーボネート樹脂から少なくとも構成され、
前記(B)帯電防止層中の(b1)カーボンナノチューブの濃度が0.005質量%~0.1質量%である樹脂複合材。
項2 前記(B)帯電防止層の厚みが0.1μm以上20μm以下である項1に記載の樹脂複合材。
項3 前記(B)帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブの外径が0.1nm以上5nm以下である項1または2のいずれかに記載の樹脂複合材。
項4 項1~3のいずれかに記載の樹脂複合材を得るための製造方法であって、
(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂および(b3)極性溶媒を少なくとも含有するカーボンナノチューブ分散液を調製する工程と、
前記カーボンナノチューブ分散液を(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布する工程と、
(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布されたカーボンナノチューブ分散液を乾燥させ(B)帯電防止層を形成する工程とを、
備える樹脂複合材の製造方法。
項5 前記カーボンナノチューブ分散液を調製する工程において、前記(b3)極性溶媒の濃度が、前記カーボンナノチューブ分散液全組成に対して80~99質量%である項4に記載の樹脂複合材の製造方法。
項6 前記(b3)極性溶媒が、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミン系溶媒、アミド系溶媒、ニトロ系溶媒、及び芳香族炭化水素系溶媒からなる群より選択される少なくとも1種である項4または5のいずれかに記載の樹脂複合材の製造方法。
The aspects of the present invention are as follows.
Item 1: A resin composite material having an antistatic layer (B) on a thermoplastic resin substrate (A),
A resin composite material having a surface resistance of 1×10 7 Ω/sq. to less than 1×10 13 Ω/sq. and a total light transmittance of 80% or more in the visible light region,
the (B) antistatic layer is composed of at least (b1) carbon nanotubes and (b2) polycarbonate resin;
The resin composite material (B), wherein the concentration of the carbon nanotubes (b1) in the antistatic layer (B) is 0.005% by mass to 0.1% by mass.
Item 2. The resin composite material according to item 1, wherein the antistatic layer (B) has a thickness of 0.1 μm or more and 20 μm or less.
Item 3. The resin composite material according to item 1 or 2, wherein the carbon nanotube (b1) in the antistatic layer (B) has an outer diameter of 0.1 nm or more and 5 nm or less.
Item 4 A manufacturing method for obtaining the resin composite material according to any one of items 1 to 3,
A step of preparing a carbon nanotube dispersion liquid containing at least (b1) carbon nanotubes, (b2) a polycarbonate resin, and (b3) a polar solvent;
(A) applying the carbon nanotube dispersion onto a thermoplastic resin substrate;
(A) drying the carbon nanotube dispersion liquid applied onto the thermoplastic resin substrate; and (B) forming an antistatic layer.
A method for manufacturing a resin composite material comprising the steps of:
Item 5. The method for producing a resin composite material according to Item 4, wherein in the step of preparing the carbon nanotube dispersion, the concentration of the polar solvent (b3) is 80 to 99 mass % based on the total composition of the carbon nanotube dispersion.
Item 6. The method for producing a resin composite material according to any one of Items 4 and 5, wherein the polar solvent (b3) is at least one selected from the group consisting of halogen-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, amine-based solvents, amide-based solvents, nitro-based solvents, and aromatic hydrocarbon-based solvents.

本発明によれば、十分な帯電防止性と透明性を有する樹脂複合材が得られる。 The present invention provides a resin composite material that has sufficient antistatic properties and transparency.

本発明の樹脂複合材は、(A)熱可塑性樹脂基板および(A)熱可塑性樹脂基板上に形成される(B)帯電防止層から構成されており、当該(B)帯電防止層は、(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂および(b3)極性溶媒を少なくとも含むカーボンナノチューブ分散液を(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布、乾燥することで形成できる。(B)帯電防止層に含まれる(b1)カーボンナノチューブの濃度を0.005 ~ 0.1質量%とすることで十分な帯電防止性が得られ、さらに、本来、(A)熱可塑性樹脂基板が有する可視光領域における全光線透過率を大きく損なうことがなく、透明性に優れる。以下、本発明の樹脂複合材について詳述する。 The resin composite of the present invention is composed of (A) a thermoplastic resin substrate and (B) an antistatic layer formed on the (A) thermoplastic resin substrate, and the (B) antistatic layer can be formed by applying a carbon nanotube dispersion liquid containing at least (b1) carbon nanotubes, (b2) a polycarbonate resin, and (b3) a polar solvent onto the (A) thermoplastic resin substrate and drying the layer. By setting the concentration of (b1) carbon nanotubes contained in the (B) antistatic layer to 0.005 to 0.1 mass%, sufficient antistatic properties can be obtained, and further, excellent transparency can be obtained without significantly impairing the total light transmittance in the visible light region that the (A) thermoplastic resin substrate originally has. The resin composite of the present invention will be described in detail below.

なお、本明細書において、「~」で結ばれた数値は、「~」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。複数の下限値と複数の上限値が別個に記載されている場合、任意の下限値と上限値を選択し、「~」で結ぶことができるものとする(ただし、「未満」と表記している上限値を「~」で結ぶ場合、「~」の後の数値(すなわち上限値)は数値範囲に含まない)。 In this specification, a numerical value connected with "~" means a numerical range that includes the numerical values before and after "~" as the lower and upper limits. When multiple lower limits and multiple upper limits are listed separately, any lower limit and upper limit may be selected and connected with "~" (however, when an upper limit value that is written as "less than" is connected with "~", the numerical value after "~" (i.e. the upper limit value) is not included in the numerical range).

樹脂複合材
本発明の樹脂複合材は、(A)熱可塑性樹脂基板および(B)帯電防止層により構成されており、当該(B)帯電防止層は(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂および(b3)極性溶媒を少なくとも含むカーボンナノチューブ分散液を(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布、乾燥させることによって得られる。
Resin Composite The resin composite of the present invention is composed of (A) a thermoplastic resin substrate and (B) an antistatic layer, and the (B) antistatic layer is obtained by applying a carbon nanotube dispersion liquid containing at least (b1) carbon nanotubes, (b2) a polycarbonate resin, and (b3) a polar solvent onto the (A) thermoplastic resin substrate and drying the same.

(A)熱可塑性樹脂基板
本発明の樹脂複合材における(A)熱可塑性樹脂基板は、2mm厚で可視光領域(380nm~780nm)における全光線透過率が80%以上の透明性を有する樹脂を用いるのであれば、特に制限は無く、(B)帯電防止層に含まれる(b2)ポリカーボネート樹脂と同一であってもよいし、異なっていてもよい。具体的な例としては、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC樹脂)、ポリスチレン樹脂(PS樹脂)、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリエステル樹脂(PEs樹脂)、ポリカーボネート樹脂(PC樹脂)、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA樹脂)、ポリエーテルスルフォン樹脂(PES樹脂)、ポリアリレート樹脂(PAR樹脂)、ポリスルホン樹脂(PSU樹脂)等が挙げられる。特に可視光領域における全光線透過率の高いPVC樹脂、PC樹脂およびPMMA樹脂を使用することが好ましい。なお、前記可視光領域における全光線透過率は、JIS規格であるJIS K7361-1によって測定することができる。具体的な測定方法は、実施例に記載のとおりである。
(A) Thermoplastic Resin Substrate The (A) thermoplastic resin substrate in the resin composite of the present invention is not particularly limited as long as it is a resin having a thickness of 2 mm and a transparency of 80% or more in the visible light region (380 nm to 780 nm), and may be the same as or different from the (b2) polycarbonate resin contained in the (B) antistatic layer. Specific examples include polyvinyl chloride resin (PVC resin), polystyrene resin (PS resin), acrylonitrile-styrene copolymer (AS resin), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin), polyester resin (PEs resin), polycarbonate resin (PC resin), polymethyl methacrylate resin (PMMA resin), polyethersulfone resin (PES resin), polyarylate resin (PAR resin), polysulfone resin (PSU resin), etc. It is particularly preferable to use PVC resin, PC resin, and PMMA resin with high total light transmittance in the visible light region. The total light transmittance in the visible light region can be measured according to JIS K7361-1, which is a JIS standard. The specific measurement method is as described in the Examples.

(A)熱可塑性樹脂基板には、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、顔料、染料等の各種添加剤が配合されていてもよい。また、片面又は両面に表面改質処理を施されていてもよい。表面改質処理を行うことにより、本発明においては帯電防止層との密着性を向上させることができる。表面改質処理としては、例えば、エネルギー線照射処理(コロナ放電処理、プラズマ処理、電子線照射処理、紫外線照射処理)や薬品処理(重クロム酸カリウム溶液、濃硫酸などの酸化剤水溶液中への浸漬)などが挙げられ、いずれの方法を用いることができる。 (A) The thermoplastic resin substrate may contain various additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, plasticizers, pigments, dyes, etc., as necessary. In addition, one or both sides may be subjected to a surface modification treatment. By performing the surface modification treatment, in the present invention, the adhesion to the antistatic layer can be improved. Examples of the surface modification treatment include energy ray irradiation treatment (corona discharge treatment, plasma treatment, electron beam irradiation treatment, ultraviolet irradiation treatment) and chemical treatment (immersion in an aqueous solution of an oxidizing agent such as potassium dichromate solution or concentrated sulfuric acid), and any of these methods can be used.

(A)熱可塑性樹脂基板の厚みは、フィルムやテープのような柔軟性が求められる場合やトレーやボードのような成形体など剛性が求められるような場合など、用途に必要に応じて適宜の厚みが選択され、特に制限されないが、0.01~10mmであることが好ましい。 The thickness of the (A) thermoplastic resin substrate is selected appropriately according to the application, such as when flexibility is required for films or tapes, or when rigidity is required for molded products such as trays or boards. There are no particular limitations, but a thickness of 0.01 to 10 mm is preferable.

(B)帯電防止層
本発明の樹脂複合材における(B)帯電防止層は、(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂および(b3)極性溶媒を少なくとも含むカーボンナノチューブ分散液を(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布、乾燥させることによって得られる。
(B) Antistatic Layer The (B) antistatic layer in the resin composite of the present invention is obtained by applying a carbon nanotube dispersion liquid containing at least (b1) carbon nanotubes, (b2) a polycarbonate resin, and (b3) a polar solvent onto (A) a thermoplastic resin substrate, followed by drying.

(b1)カーボンナノチューブ
本発明に用いる(b1)カーボンナノチューブは、特に限定されず、一般的な製造方法として知られているアーク放電法、レーザー蒸発法、化学気相成長法(CVD)法のいずれの方法で製造されたカーボンナノチューブであってよい。カーボンナノチューブの純度や生産性を考慮した場合、化学気相成長法(CVD)法で製造されたカーボンナノチューブを使用することが好ましい。また、カーボンナノチューブの種類については、特に制限されず、単層カーボンナノチューブであってもよいし、2層カーボンナノチューブであってもよいし、多層カーボンナノチューブであってもよい。
(b1) Carbon Nanotube The (b1) carbon nanotube used in the present invention is not particularly limited, and may be a carbon nanotube manufactured by any of the methods known as common manufacturing methods, such as the arc discharge method, the laser evaporation method, and the chemical vapor deposition method (CVD method). Considering the purity and productivity of the carbon nanotube, it is preferable to use a carbon nanotube manufactured by the chemical vapor deposition method (CVD method). In addition, the type of carbon nanotube is not particularly limited, and may be a single-walled carbon nanotube, a double-walled carbon nanotube, or a multi-walled carbon nanotube.

本発明の効果をより好適に発揮する観点から、(b1)カーボンナノチューブの外径は、特に限定されないが、下限としては、1.0nm以上であることが好ましく、1.2nm以上であることがより好ましく、1.5nm以上であることがさらに好ましい。また上限としては、5.0nm以下であることが好ましく、3.0nm以下であることがより好ましく、2.0nm以下であることがさらに好ましい。なお、カーボンナノチューブの外径は、ラマン分光装置と透過型電子顕微鏡を使い分けて100本分の測定を行い、平均値を外径とすることができる。 From the viewpoint of more suitably exerting the effects of the present invention, the outer diameter of the (b1) carbon nanotube is not particularly limited, but the lower limit is preferably 1.0 nm or more, more preferably 1.2 nm or more, and even more preferably 1.5 nm or more. The upper limit is preferably 5.0 nm or less, more preferably 3.0 nm or less, and even more preferably 2.0 nm or less. The outer diameter of the carbon nanotube can be determined by measuring 100 tubes using a Raman spectrometer and a transmission electron microscope, and averaging the measurements.

本発明の効果をより好適に発揮する観点から、(b1)カーボンナノチューブの長さは、特に限定されないが、下限としては、10nm以上であってよく、10μm以上であってもよく、1mm以上であってもよく、10mm以上であってもよく、また上限としては100mm以下である。なお、測定方法も特に限定されるものではなく、カーボンナノチューブ1本の長さであってもよく、もしくは、カーボンナノチューブが相互に凝集されて束になった状態(バンドル状態)であってもよい。 In order to more effectively exert the effects of the present invention, the length of the (b1) carbon nanotube is not particularly limited, but the lower limit may be 10 nm or more, 10 μm or more, 1 mm or more, or 10 mm or more, and the upper limit is 100 mm or less. The measurement method is also not particularly limited, and may be the length of a single carbon nanotube, or may be a state in which the carbon nanotubes are aggregated together to form a bundle (bundle state).

また、(b1)カーボンナノチューブのGバンドとDバンドの強度比であるG/D比は、下限としては10以上であることが好ましく、20以上であることが好ましく、30以上であることがさらに好ましい。G/D比はラマン分光装置により測定され、共鳴ラマン散乱法(励起波長532 nm)で測定したラマンスペクトルにおいて、Gバンド(1590 cm-1付近)とDバンド(1300 cm-1付近)のピーク強度比で算出される。G/D比の高いほど、カーボンナノチューブの構造における欠陥量が少ないことが示される。 In addition, the lower limit of the G/D ratio, which is the intensity ratio of the G band to the D band of (b1) carbon nanotubes, is preferably 10 or more, more preferably 20 or more, and even more preferably 30 or more. The G/D ratio is measured by a Raman spectrometer, and is calculated as the peak intensity ratio of the G band (near 1590 cm -1 ) to the D band (near 1300 cm -1 ) in a Raman spectrum measured by a resonance Raman scattering method (excitation wavelength 532 nm). A higher G/D ratio indicates a smaller amount of defects in the carbon nanotube structure.

(b1)カーボンナノチューブの炭素純度は特に規定されないが、例えば95%以上であり、98%以上であることが好ましく、99%以上であることが更に好ましい。金属などの不純物を極力取り除くことでカーボンナノチューブの分散性を向上させることができる。 (b1) The carbon purity of the carbon nanotubes is not particularly specified, but is, for example, 95% or more, preferably 98% or more, and more preferably 99% or more. By removing as many impurities as possible, such as metals, the dispersibility of the carbon nanotubes can be improved.

(b2)ポリカーボネート樹脂
本発明に用いる(b2)ポリカーボネート樹脂は、ポリカーボネート樹脂単体で構成されるもの、または、他の樹脂とのアロイであってもよく、特に制限されない。また、用途や環境に応じてその他の成分として、公知の添加剤、例えば、光線遮断剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤等を含有するものであっても良い。
(b2) Polycarbonate resin The (b2) polycarbonate resin used in the present invention may be composed of a single polycarbonate resin or an alloy with other resins, and is not particularly limited. In addition, it may contain known additives such as light blocking agents, ultraviolet absorbing agents, plasticizers, lubricants, fillers, colorants, stabilizers, lubricants, crosslinking agents, antiblocking agents, antioxidants, etc. as other components depending on the application and environment.

本発明に用いるポリカーボネート樹脂は市販品を用いてもよく、具体的な例として、帝人株式会社製のパンライトシリーズ、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社製のユーピロンシリーズやノバレックスシリーズ、住友ベークライト株式会社製のポリカエースシリーズ、住化ポリカーボネート株式会社製のSDポリカシリーズなどが挙げられる。 The polycarbonate resin used in the present invention may be a commercially available product. Specific examples include the Panlite series manufactured by Teijin Limited, the Iupilon series and Novarex series manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Corporation, the Polyca Ace series manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., and the SD Polyca series manufactured by Sumika Polycarbonate Co., Ltd.

(b3)極性溶媒
本発明に用いる(b3)極性溶媒は、特に限定されず、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、1,1-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2,2-テトラクロロエタン、1-クロロブタン、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒;メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のアセテート系溶媒;γ-ブチロラクトン等のラクトン系溶媒;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒;トリエチルアミン、ピリジン等のアミン系溶媒;アセトニトリル等のニトリル系溶媒;N,N’-ジメチルホルムアミド、N,N’-ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン等のアミド系溶媒;ニトロメタン、ニトロベンゼン等のニトロ系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン等のサルファイド系溶媒;ヘキサメチルリン酸アミド、リン酸トリ-n-ブチル等のリン酸系溶媒;メタノール、エタノール、1-プロパノール等のアルコール系溶媒;ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸系溶媒が挙げられる。
(b3) Polar Solvent The polar solvent (b3) used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include halogen-based solvents such as methylene chloride, chloroform, 1,1-dichloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1,2,2-tetrachloroethane, 1-chlorobutane, and chlorobenzene; ether-based solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, and 1,4-dioxane; ketone-based solvents such as methyl ethyl ketone, acetone, and cyclohexanone; acetate-based solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate; lactone-based solvents such as γ-butyrolactone; and carbonate-based solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate. amide-based solvents such as N,N'-dimethylformamide, N,N'-dimethylacetamide, tetramethylurea, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone; nitro-based solvents such as nitromethane, nitrobenzene, and aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene and xylene; sulfide-based solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; phosphoric acid-based solvents such as hexamethylphosphoramide and tri-n-butyl phosphate; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, and 1-propanol; and organic acid-based solvents such as formic acid, acetic acid, and propionic acid.

上記(b3)極性溶媒の中から、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミン系溶媒、ニトロ系溶媒、アミド系溶媒、及び芳香族炭化水素系溶媒が好適であり、塩化メチレン、クロロホルム、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、トリエチルアミン、ピリジン、アセトニトリル、N,N’-ジメチルホルムアミド、N,N’-ジメチルアセトアミド、テトラメチル尿素、2-ピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、トルエン及びキシレンからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、塩化メチレン、クロロホルム、2-ピロリドン、テトラヒドロフラン、トルエン、シクロヘキサノン、N-メチル-2-ピロリドンを用いることがより好ましい。 Among the polar solvents (b3) above, halogen-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, amine-based solvents, nitro-based solvents, amide-based solvents, and aromatic hydrocarbon-based solvents are preferred, and at least one selected from the group consisting of methylene chloride, chloroform, diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl ethyl ketone, acetone, cyclohexanone, triethylamine, pyridine, acetonitrile, N,N'-dimethylformamide, N,N'-dimethylacetamide, tetramethylurea, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, toluene, and xylene is preferred, and it is more preferred to use methylene chloride, chloroform, 2-pyrrolidone, tetrahydrofuran, toluene, cyclohexanone, or N-methyl-2-pyrrolidone.

本発明で用いる(b3)極性溶媒の濃度は、カーボンナノチューブ分散液を製造する際にカーボンナノチューブが均一に分散でき、さらに帯電防止層の塗工方法に応じた粘度となるように調製可能であれば特に制限されない。具体的な例としては、下限として、84質量%以上であることが好ましく、86質量%以上がより好ましい。また上限として、94質量%以下であることが好ましく、92質量%以下であることがより好ましい。 The concentration of the polar solvent (b3) used in the present invention is not particularly limited as long as the carbon nanotubes can be uniformly dispersed when producing the carbon nanotube dispersion liquid and the viscosity can be adjusted to suit the coating method of the antistatic layer. As a specific example, the lower limit is preferably 84% by mass or more, and more preferably 86% by mass or more. The upper limit is preferably 94% by mass or less, and more preferably 92% by mass or less.

その他、本発明の効果を阻害しない限り、他の配合剤を含有してもよい。他の配合剤の例としては、密着付与剤、消泡剤、表面調整剤などを挙げることができる。本発明の樹脂複合材の用途に応じて公知のものから適宜選択することができる。 In addition, other compounding agents may be contained as long as they do not impair the effects of the present invention. Examples of other compounding agents include adhesion promoters, defoamers, and surface conditioners. These can be appropriately selected from known compounds depending on the application of the resin composite material of the present invention.

カーボンナノチューブ分散液の製造方法
本発明に用いるカーボンナノチューブ分散液は、(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂および(b3)極性溶媒と必要に応じて配合される配合剤とを混合または分散させることにより製造することができる。
これらの混合または分散方法は、(b1)カーボンナノチューブが目視で凝集物が確認できない程度に各成分が均一に分散ないしは混合できる方法で行えばよく、特に限定されない。分散装置としては、例えば、ホモジナイザー、ビーズミル、ボールミル、バスケットミル、アトリションミル、万能攪拌機、クリアミキサー、超音波、ジェットミル、剪断分散処理等が挙げられる。剪断分散処理は、製品名「ナノジェットパルJN20」(株式会社常光製) 、製品名「ナノヴェイタL-ES」(吉田機械興業株式会社製)等を用いることができる。
Method for Producing Carbon Nanotube Dispersion The carbon nanotube dispersion used in the present invention can be produced by mixing or dispersing (b1) carbon nanotubes, (b2) a polycarbonate resin, and (b3) a polar solvent, together with any additives that may be added as necessary.
The mixing or dispersion method is not particularly limited as long as it is a method that can uniformly disperse or mix each component to such an extent that (b1) carbon nanotubes cannot be visually confirmed as aggregates. Examples of dispersion devices include homogenizers, bead mills, ball mills, basket mills, attrition mills, universal mixers, clear mixers, ultrasonic waves, jet mills, and shear dispersion treatment. For the shear dispersion treatment, products such as "Nano Jet Pal JN20" (manufactured by Jokou Co., Ltd.) and "Nano Vaita L-ES" (manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.) can be used.

樹脂複合材の製造方法
樹脂複合材の製造方法としては、(A)熱可塑性樹脂基板上に(B)帯電防止層を形成することで得られる。(B)帯電防止層の形成方法は、特に限定されないが、カーボンナノチューブ分散液を(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布後、乾燥させる方法、または、カーボンナノチューブ分散液を(A)熱可塑性樹脂基板上に噴霧後、乾燥させる方法等を例示することができる。
Manufacturing method of resin composite material The manufacturing method of the resin composite material is to form an antistatic layer (B) on a thermoplastic resin substrate (A). The method of forming the antistatic layer (B) is not particularly limited, but examples thereof include a method of applying a carbon nanotube dispersion onto the thermoplastic resin substrate (A) and then drying the same, or a method of spraying a carbon nanotube dispersion onto the thermoplastic resin substrate (A) and then drying the same.

(A)熱可塑性樹脂基板へカーボンナノチューブ分散液を塗布する方法としては、特に制約はないが、カーボンナノチューブ分散液を、目的の塗膜厚みに応じて、例えば、スクリーン印刷、バーコーター、ナイフコーター、スピンコーター、アプリケーター等から適した方式で熱可塑性樹脂基板上へ塗布することができる。また、噴霧器を使ったスプレーコートによっても塗布することもできる。 (A) There are no particular restrictions on the method for applying the carbon nanotube dispersion to the thermoplastic resin substrate, but the carbon nanotube dispersion can be applied to the thermoplastic resin substrate by an appropriate method, such as screen printing, a bar coater, a knife coater, a spin coater, an applicator, etc., depending on the desired coating thickness. It can also be applied by spray coating using a sprayer.

塗膜に含まれる(b3)極性溶媒の乾燥方法としては、ヒーター式、熱風乾燥式、赤外線照射式、真空式等の従来の乾燥設備を用いることができる。(b3)極性溶媒を除去には、例えば、温度は20℃~100℃程度であり、(B)帯電防止層に気泡跡ができないように段階的に温度をあげていくことが好ましい。乾燥時間については、段階的にあげる各温度にて20分~240分程度で行うことが好ましい。また、乾燥設備内の環境としては、上記の通り、(B)帯電防止層に気泡跡が形成されないようするならば、常圧状態でも真空状態のいずれでもよい。 Conventional drying equipment such as heater type, hot air drying type, infrared irradiation type, vacuum type, etc. can be used to dry the polar solvent (b3) contained in the coating film. For example, the temperature for removing the polar solvent (b3) is about 20°C to 100°C, and it is preferable to increase the temperature stepwise so as not to leave any air bubble marks on the (B) antistatic layer. The drying time is preferably about 20 minutes to 240 minutes at each stepwise increase in temperature. As for the environment inside the drying equipment, as described above, either normal pressure or vacuum may be used as long as it is possible to prevent air bubble marks from being formed on the (B) antistatic layer.

乾燥によって得られる(B)帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブの濃度は、下限としては、0.005質量%以上であってよく、0.0075質量%以上であってよく、0.01質量%以上であってよい。また、上限として、0.1質量%以下であってよく、0.075質量%以下であってよく、0.05質量%以下であってよい。この範囲にあることにより、導電性および可視光領域における全光線透過率の観点で良好な結果が得られる。 The concentration of (b1) carbon nanotubes in the (B) antistatic layer obtained by drying may be, as a lower limit, 0.005% by mass or more, 0.0075% by mass or more, or 0.01% by mass or more. Also, as an upper limit, it may be 0.1% by mass or less, 0.075% by mass or less, or 0.05% by mass or less. By being in this range, good results can be obtained in terms of electrical conductivity and total light transmittance in the visible light region.

乾燥によって得られる(B)帯電防止層における(b2)ポリカーボネート樹脂の濃度は、下限としては、96.99質量%以上であってよく、96.9925質量%以上であってよく、96.995質量%以上であってよい。また、上限としては、99.95質量%以下であってよく、99.925質量%以下であってよく、99.9質量%以下であってよい。 The concentration of the (b2) polycarbonate resin in the (B) antistatic layer obtained by drying may be, as a lower limit, 96.99% by mass or more, 96.9925% by mass or more, or 96.995% by mass or more. Also, as an upper limit, it may be 99.95% by mass or less, 99.925% by mass or less, or 99.9% by mass or less.

乾燥によって得られる(B)帯電防止層におけるその他配合剤の濃度は、好ましくは3質量%以下である。他の配合剤は含まれず、実質的に(b1)カーボンナノチューブおよび(b2)ポリカーボネート樹脂のみで構成されていてもよい。 The concentration of other compounding agents in the (B) antistatic layer obtained by drying is preferably 3% by mass or less. It may contain no other compounding agents and may be substantially composed of only (b1) carbon nanotubes and (b2) polycarbonate resin.

乾燥後の(B)帯電防止層の厚みとしては、0.1μm以上であることが好ましく、1.0μm以上であることがより好ましく、2.0μm以上であることがさらに好ましい。また上限としては、20μm以下であることが好ましく、15μm以下であることがより好ましく、12μm以下であることがさらに好ましい。 The thickness of the (B) antistatic layer after drying is preferably 0.1 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, and even more preferably 2.0 μm or more. The upper limit is preferably 20 μm or less, more preferably 15 μm or less, and even more preferably 12 μm or less.

また、本発明において、導電性および透明性を両立するにおいて、帯電防止層中のカーボンナノチューブ濃度(質量%)および膜厚(μm)に関して下記関係式を満たすことが好ましい。
関係式:0.001≦カーボンナノチューブ濃度×膜厚<5
In the present invention, in order to achieve both electrical conductivity and transparency, it is preferable that the carbon nanotube concentration (mass %) in the antistatic layer and the film thickness (μm) satisfy the following relational expression.
Relational formula: 0.001≦carbon nanotube concentration×film thickness 2 <5

上記製造方法によって得られる本発明の樹脂複合材は、優れた帯電防止性を有し、(A)熱可塑性樹脂基板が元来有する可視光領域における全光線透過率を大きく損なうことがないため、導電性および透明性が要求される用途に対して好適に用いることができる。 The resin composite material of the present invention obtained by the above manufacturing method has excellent antistatic properties and does not significantly impair the total light transmittance in the visible light region that the (A) thermoplastic resin substrate originally has, and therefore can be suitably used in applications requiring electrical conductivity and transparency.

本発明の樹脂複合材の導電性としては、下限としては、1×10Ω/sq.以上であることが好ましく、2.5×10Ω/sq.以上であることがより好ましく、5×107 Ω/sq.以上であることがさらに好ましい。また上限としては、1×1013 Ω/sq.未満であることが好ましく、7.5×1012 Ω/sq.以下であることがより好ましく、5×1012Ω/sq.以下であることがさらに好ましい。この数値範囲にあることで、帯電防止性が要求される用途において十分な導電性が確保されているため好適に用いることができる。 The lower limit of the electrical conductivity of the resin composite of the present invention is preferably 1×10 7 Ω/sq. or more, more preferably 2.5×10 7 Ω/sq. or more, and even more preferably 5×10 7 Ω/sq. or more. The upper limit is preferably less than 1×10 13 Ω/sq., more preferably 7.5×10 12 Ω/sq. or less, and even more preferably 5×10 12 Ω/sq. or less. By being within this numerical range, sufficient electrical conductivity is ensured in applications requiring antistatic properties, and therefore the material can be suitably used.

本発明の樹脂複合材の可視光領域における全光線透過率としては、80%以上であることが好ましく、82%以上であることがより好ましく、84%以上であることがさらに好ましい。この数値以上であることで、透明性を要する用途に対して好適に用いることができる。 The total light transmittance in the visible light region of the resin composite of the present invention is preferably 80% or more, more preferably 82% or more, and even more preferably 84% or more. By having a value equal to or greater than this, the material can be suitably used in applications requiring transparency.

以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

まず、後述の実施例及び比較例で用いた材料を以下に説明する。なお、カーボンナノチューブの略称としてCNTと記載することもある。
(A)熱可塑性樹脂基板
PC樹脂基板 AS ONE製、厚み2mm、全光線透過率89%
PMMA樹脂基板 AS ONE製、厚み2mm、全光線透過率89%
(B)帯電防止層
(b1)カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブ 大阪ソーダ製、単層CNT、外径2.0nm、G/D比76
カーボンブラック 三菱化学製、#960(比較材料)
(b2)ポリカーボネート樹脂
ポリカーボネート樹脂 帝人製、パンライト L-1225Y
ポリメタクリル酸メチル樹脂 三菱ケミカル製、アクリペットVH001(比較材料)
(b3)極性溶媒
クロロホルム 和光純薬工業社製
First, the materials used in the examples and comparative examples described below will be described below. Note that carbon nanotubes are sometimes abbreviated as CNT.
(A) Thermoplastic resin substrate
PC resin board made by AS ONE, thickness 2mm, total light transmittance 89%
PMMA resin substrate AS ONE, thickness 2mm, total light transmittance 89%
(B) Antistatic layer (b1) Carbon nanotubes Carbon nanotubes Osaka Soda Co., Ltd., single-walled CNT, outer diameter 2.0 nm, G/D ratio 76
Carbon black: Mitsubishi Chemical, #960 (comparison material)
(b2) Polycarbonate resin Polycarbonate resin Teijin, Panlite L-1225Y
Polymethylmethacrylate resin: Mitsubishi Chemical's ACRYPET VH001 (comparison material)
(b3) Polar solvent: Chloroform (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)

続いて、評価方法について以下に説明する。 Next, the evaluation method will be explained below.

(帯電防止層の厚み)
樹脂複合材の帯電防止層の厚みは、マイクロメータを用いて、カーボンナノチューブ分散液の塗工前の基材の厚みおよび乾燥工程後の樹脂複合材の厚みを測定し、その差分が帯電防止層の厚みとすることができる。なお、条件安定化のため測定前に23℃50%RHの条件下に48時間静置し、測定についても同条件下にて行った。
(Thickness of Antistatic Layer)
The thickness of the antistatic layer of the resin composite material can be determined by measuring the thickness of the substrate before the carbon nanotube dispersion is applied and the thickness of the resin composite material after the drying process using a micrometer, and the difference between these is the thickness of the antistatic layer. In order to stabilize the conditions, the substrate was left to stand for 48 hours under conditions of 23°C and 50% RH before the measurement, and the measurement was also performed under the same conditions.

(表面抵抗値)
樹脂複合材の帯電防止層の表面抵抗値をハイレスタ(ハイレスタ-UX MCP-HT800 、日東精工アナリテック製)を用いて測定した。なお、条件安定化のため測定前に23℃50%RHの条件下に48時間静置し、測定についても同条件下にて行った。印加電圧10Vにて成型面を3か所測定し、その平均値を表面抵抗値とした。また評価基準を以下の通りに設定し、評価を行った。
〇:1×1013Ω/sq.未満
×:1×1013Ω/sq.以上
(Surface resistance value)
The surface resistance of the antistatic layer of the resin composite was measured using a Hiresta (Hiresta-UX MCP-HT800, manufactured by Nitto Seiko Analytech). In order to stabilize the conditions, the sample was left to stand for 48 hours under conditions of 23°C and 50% RH before the measurement, and the measurement was also performed under the same conditions. The molded surface was measured at three points with an applied voltage of 10V, and the average value was taken as the surface resistance. The evaluation criteria were set as follows and the evaluation was performed.
◯: Less than 1×10 13 Ω/sq. ×: 1×10 13 Ω/sq. or more

(全光線透過率)
JIS K-7361-1(プラスチック-透明材料の全光線透過率の試験方法-第1部:シングルビーム法)に基づき、紫外‐可視‐近赤外分光光度計(UV-3600i SHIMAZU製、積分球ユニットISR-603使用)を用いて、測定波長380~780nmにて樹脂複合材の全光線透過率の測定を行った。また評価基準を以下の通りに設定し、評価を行った。
〇:80%以上
×:80%未満
(Total light transmittance)
Based on JIS K-7361-1 (Plastics - Test method for total light transmittance of transparent materials - Part 1: Single beam method), the total light transmittance of the resin composite was measured at a measurement wavelength of 380 to 780 nm using an ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometer (UV-3600i SHIMAZU, using an integrating sphere unit ISR-603). The evaluation criteria were set as follows and the evaluation was performed.
○: 80% or more ×: Less than 80%

[調製例1]カーボンナノチューブ分散液1
表1に示す組成のように、カーボンナノチューブを0.0025質量%、ポリカーボネート樹脂を9.9975質量%、クロロホルムを90質量%になるようにそれぞれ秤量し、振盪機を用いて1時間振盪し、樹脂成分を溶解させた。次に、ホモミキサー(TKロボミックス、プライミクス株式会社製)を用いて10分間カーボンナノチューブの粗粉砕・粗分散処理をおこなった。続いて高圧乳化分散装置(ナノヴェイタL-ES、吉田機械興業株式会社製)を用いてカーボンナノチューブの微細分散処理を行い、カーボンナノチューブ分散液1を調製した。
[Preparation Example 1] Carbon nanotube dispersion 1
As shown in Table 1, 0.0025% by mass of carbon nanotubes, 9.9975% by mass of polycarbonate resin, and 90% by mass of chloroform were weighed out and shaken for 1 hour using a shaker to dissolve the resin components. Next, the carbon nanotubes were coarsely crushed and roughly dispersed for 10 minutes using a homomixer (TK Robomix, manufactured by Primix Corporation). Then, the carbon nanotubes were finely dispersed using a high-pressure emulsifying and dispersing device (Nanovater L-ES, manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.) to prepare carbon nanotube dispersion liquid 1.

[調製例2]カーボンナノチューブ分散液2
表1に示す組成のように、カーボンナノチューブを0.0015質量%、ポリカーボネート樹脂を9.9985質量%に変更した以外は調製例1と同様にして行い、カーボンナノチューブ分散液2を調製した。
[Preparation Example 2] Carbon nanotube dispersion 2
Carbon nanotube dispersion liquid 2 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the carbon nanotubes were changed to 0.0015 mass % and the polycarbonate resin was changed to 9.9985 mass % as shown in the composition in Table 1.

[調製例3]カーボンナノチューブ分散液3
表1に示す組成のように、カーボンナノチューブを0.001質量%、ポリカーボネート樹脂を9.999質量%に変更した以外は調製例1と同様にして行い、カーボンナノチューブ分散液3を調製した。
[Preparation Example 3] Carbon nanotube dispersion 3
Carbon nanotube dispersion 3 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the carbon nanotubes were changed to 0.001 mass % and the polycarbonate resin was changed to 9.999 mass % as shown in the composition in Table 1.

[調製例4]カーボンナノチューブ分散液4
表1に示す組成のように、カーボンナノチューブを0.005質量%、ポリカーボネート樹脂を9.995質量%)に変更した以外は調製例1と同様にして行い、カーボンナノチューブ分散液4を調製した。
[Preparation Example 4] Carbon nanotube dispersion 4
Carbon nanotube dispersion liquid 4 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the carbon nanotubes were changed to 0.005% by mass and the polycarbonate resin was changed to 9.995% by mass, as shown in the composition in Table 1.

[調製例5]カーボンナノチューブ分散液5
表1に示す組成のように、カーボンナノチューブを0.0025質量%、ポリメタクリル酸メチル樹脂を9.9975質量%に変更した以外は調製例1と同様にして行い、カーボンナノチューブ分散液5を調製した。
[Preparation Example 5] Carbon nanotube dispersion 5
Carbon nanotube dispersion liquid 5 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the carbon nanotubes were changed to 0.0025% by mass and the polymethyl methacrylate resin was changed to 9.9975% by mass, as shown in the composition in Table 1.

[調製例6]カーボンブラック分散液
表1に示す組成のように、カーボンブラックを0.0025質量%、ポリカーボネート樹脂を9.9975質量%に変更した以外は調製例1と同様にして行い、カーボンブラック分散液を調製した。
Preparation Example 6 Carbon Black Dispersion As shown in the composition in Table 1, a carbon black dispersion was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the carbon black was changed to 0.0025 mass % and the polycarbonate resin was changed to 9.9975 mass %.

Figure 0007699756000001
Figure 0007699756000001

[実施例1]
(A)熱可塑性樹脂基板としてPC樹脂基板、調製例1で得られたカーボンナノチューブ分散液1をアプリケーター(実験装置塗工機3
、株式会社井元製作所製)を用いて、乾燥工程後に(B)帯電防止層の厚みが10μmとなるようPC樹脂基板上に均一に塗布した。塗膜と基板の間に気泡が発生しないよう、50℃にて1時間、70℃にて1時間、徐々に温度条件を上げながら乾燥工程を行って溶媒を除去し、(B)帯電防止層を形成し、本発明の樹脂複合材を得た。乾燥工程後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブおよび(b2)ポリカーボネート樹脂ぞれぞれの固形分濃度は表2の通りである。また、得られた樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Example 1]
(A) A PC resin substrate was used as a thermoplastic resin substrate, and the carbon nanotube dispersion 1 obtained in Preparation Example 1 was applied to the substrate using an applicator (experimental apparatus coater 3
Using a drying agent (manufactured by Imoto Machinery Co., Ltd.), the coating was uniformly applied onto a PC resin substrate so that the thickness of the antistatic layer (B) would be 10 μm after the drying process. The drying process was carried out at 50° C. for 1 hour and then at 70° C. for 1 hour while gradually increasing the temperature conditions to prevent air bubbles from being generated between the coating film and the substrate, to remove the solvent, forming an antistatic layer (B), and thus obtaining a resin composite material of the present invention. The solid content concentrations of the (b1) carbon nanotubes and (b2) polycarbonate resin in the antistatic layer after the drying process are as shown in Table 2. The evaluation results of the obtained resin composite material are also shown in Table 2.

[実施例2、3]
乾燥工程後の帯電防止層が5μm(実施例2)、2.5μm(実施例3)となるようにカーボンナノチューブ分散液1をPC樹脂基板上に塗布したこと以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Examples 2 and 3]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that the carbon nanotube dispersion 1 was applied onto the PC resin substrate so that the antistatic layer after the drying step had a thickness of 5 μm (Example 2) or 2.5 μm (Example 3). The solid content concentrations of (b1) the carbon nanotubes and (b2) the polycarbonate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 2.

[実施例4]
実施例1で使用したカーボンナノチューブ分散液1からカーボンナノチューブ分散液2にした以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Example 4]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that the carbon nanotube dispersion 1 used in Example 1 was replaced with carbon nanotube dispersion 2. The solid content concentrations of (b1) the carbon nanotubes and (b2) the polycarbonate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 2.

[実施例5、6]
乾燥工程後の帯電防止層が5μm(実施例5)、2.5μm(実施例6)となるようにカーボンナノチューブ分散液2をPC樹脂基板上に塗布したこと以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Examples 5 and 6]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that the carbon nanotube dispersion 2 was applied onto the PC resin substrate so that the antistatic layer after the drying step had a thickness of 5 μm (Example 5) or 2.5 μm (Example 6). The solid content concentrations of (b1) the carbon nanotubes and (b2) the polycarbonate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 2.

[実施例7]
実施例1で使用したカーボンナノチューブ分散液1からカーボンナノチューブ分散液3にした以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Example 7]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that the carbon nanotube dispersion 1 used in Example 1 was replaced with carbon nanotube dispersion 3. The solid content concentrations of (b1) the carbon nanotubes and (b2) the polycarbonate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 2.

[実施例8、9]
乾燥工程後の帯電防止層が5μm(実施例8)、2.5μm(実施例9)となるようにカーボンナノチューブ分散液3をPC樹脂基板上に塗布したこと以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Examples 8 and 9]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that the carbon nanotube dispersion 3 was applied onto the PC resin substrate so that the antistatic layer after the drying step had a thickness of 5 μm (Example 8) or 2.5 μm (Example 9). The solid content concentrations of (b1) the carbon nanotubes and (b2) the polycarbonate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 2.

[実施例10、11]
実施例1で使用したカーボンナノチューブ分散液1からカーボンナノチューブ分散液4に変更し、乾燥工程後の帯電防止層が5μm(実施例10)、2.5μm(実施例11)となるようにカーボンナノチューブ分散液4をPC樹脂基板上に塗布したこと以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Examples 10 and 11]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that the carbon nanotube dispersion 1 used in Example 1 was changed to carbon nanotube dispersion 4, and carbon nanotube dispersion 4 was applied to the PC resin substrate so that the antistatic layer after the drying process had a thickness of 5 μm (Example 10) or 2.5 μm (Example 11). Table 2 shows the solids concentrations of (b1) carbon nanotubes and (b2) polycarbonate resin in the antistatic layer after drying, and the evaluation results of the resin composite.

[実施例12]
実施例1で使用したPC樹脂基板からPMMA樹脂基板に変更したこと以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表2に示す。
[Example 12]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that a PMMA resin substrate was used instead of the PC resin substrate used in Example 1. The solid content concentrations of (b1) the carbon nanotubes and (b2) the polycarbonate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 2.

[比較例1]
実施例1で使用したカーボンナノチューブ分散液1からカーボンナノチューブ分散液4に変更し、乾燥後の帯電防止層の厚みを10μmとなるようにカーボンナノチューブ分散液4をPC樹脂基板上に塗布したこと以外は実施例1と同様に行い、乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表3に示す。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was repeated, except that Carbon Nanotube Dispersion Liquid 4 was used instead of Carbon Nanotube Dispersion Liquid 1 used in Example 1, and Carbon Nanotube Dispersion Liquid 4 was applied to the PC resin substrate so that the thickness of the antistatic layer after drying would be 10 μm. The solid concentration of each of the (b1) carbon nanotubes and (b2) polycarbonate resin in the antistatic layer after drying, and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 3.

[比較例2]
実施例1で使用したカーボンナノチューブ分散液1からカーボンナノチューブ分散液5にした以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリメタクリル酸メチル樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表3に示す。
[Comparative Example 2]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that the carbon nanotube dispersion 5 was used instead of the carbon nanotube dispersion 1 used in Example 1. The solid content concentrations of (b1) the carbon nanotubes and (b2) the polymethyl methacrylate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 3.

[比較例3]
実施例1で使用したカーボンナノチューブ分散液1からカーボンブラック分散液にした以外は実施例1と同様に行い、樹脂複合材を得た。乾燥後の帯電防止層における(b1)カーボンブラック、(b2)ポリカーボネート樹脂それぞれの固形分濃度および樹脂複合材の評価結果を表3に示す。


[Comparative Example 3]
A resin composite was obtained in the same manner as in Example 1, except that a carbon black dispersion was used instead of the carbon nanotube dispersion 1 used in Example 1. The solid content concentrations of (b1) carbon black and (b2) polycarbonate resin in the antistatic layer after drying and the evaluation results of the resin composite are shown in Table 3.


Figure 0007699756000002
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Figure 0007699756000003
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表2および3の結果より、適切なカーボンナノチューブ濃度、塗膜の厚みであれば、帯電防止性と透明性が両立でき、透明性と帯電防止性が求められるような用途においても本発明は十分に適用できることが示唆された。また、実施例1~11にように(B)帯電防止層の(b2)ポリカーボネート樹脂と(A)熱可塑性樹脂基板が同一の素材であることが良好な導電性および透明性が得られると予想していたが、実施例12と比較例2とを比較すると、予想に反し、帯電防止層に用いる樹脂がポリカーボネート樹脂でないと導電性が発現できない事が分かった。 The results in Tables 2 and 3 suggest that with an appropriate carbon nanotube concentration and coating thickness, antistatic properties and transparency can be achieved simultaneously, and that the present invention can be fully applied to applications requiring both transparency and antistatic properties. In addition, it was expected that good conductivity and transparency would be obtained when the (b2) polycarbonate resin of the (B) antistatic layer and the (A) thermoplastic resin substrate were made of the same material, as in Examples 1 to 11, but a comparison of Example 12 and Comparative Example 2 revealed that, contrary to expectations, conductivity could not be achieved unless the resin used in the antistatic layer was polycarbonate resin.

本発明の樹脂複合材は十分な導電性および透明性を有しているため、帯電防止性および透明性の両方が要求される用途において幅広く用いることができる。



The resin composite material of the present invention has sufficient electrical conductivity and transparency, and can therefore be used widely in applications requiring both antistatic properties and transparency.



Claims (3)

(A)熱可塑性樹脂基板上に(B)帯電防止層を備えた樹脂複合材を得るための製造方法であって、
(b1)カーボンナノチューブ、(b2)ポリカーボネート樹脂および(b3)極性溶媒を少なくとも含有するカーボンナノチューブ分散液を調製する工程と、
前記カーボンナノチューブ分散液を(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布する工程と、
(A)熱可塑性樹脂基板上に塗布されたカーボンナノチューブ分散液を乾燥させ(B)帯電防止層を形成する工程とを備え
前記樹脂複合材の表面抵抗値が1×10 Ω/sq.~1×10 13 Ω/sq.未満であり、なおかつ、可視光領域における全光線透過率が80%以上である樹脂複合材であり、
前記(B)帯電防止層中の(b1)カーボンナノチューブの濃度が0.005質量%~0.1質量%である樹脂複合材の製造方法。
A manufacturing method for obtaining a resin composite material having an antistatic layer (B) on a thermoplastic resin substrate (A) , comprising the steps of:
A step of preparing a carbon nanotube dispersion liquid containing at least (b1) carbon nanotubes, (b2) a polycarbonate resin, and (b3) a polar solvent;
(A) applying the carbon nanotube dispersion onto a thermoplastic resin substrate;
(A) drying the carbon nanotube dispersion liquid applied onto the thermoplastic resin substrate; and (B) forming an antistatic layer .
The resin composite has a surface resistance of 1×10 7 Ω/sq. to less than 1×10 13 Ω/sq. and a total light transmittance in the visible light region of 80% or more,
The method for producing a resin composite material , wherein the concentration of the carbon nanotubes (b1) in the antistatic layer (B) is 0.005% by mass to 0.1% by mass .
前記カーボンナノチューブ分散液を調製する工程において、前記(b3)極性溶媒の濃度が、前記カーボンナノチューブ分散液全組成に対して80~99質量%である請求項に記載の樹脂複合材の製造方法。 2. The method for producing a resin composite material according to claim 1 , wherein in the step of preparing the carbon nanotube dispersion, the concentration of the polar solvent (b3) is 80 to 99 mass % based on the total composition of the carbon nanotube dispersion. 前記(b3)極性溶媒が、ハロゲン系溶媒、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒、アミン系溶媒、アミド系溶媒、ニトロ系溶媒、及び芳香族炭化水素系溶媒からなる群より選択される少なくとも1種である請求項に記載の樹脂複合材の製造方法。
2. The method for producing a resin composite material according to claim 1, wherein the polar solvent (b3) is at least one selected from the group consisting of halogen-based solvents, ether-based solvents, ketone-based solvents, amine-based solvents, amide -based solvents, nitro-based solvents, and aromatic hydrocarbon-based solvents.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004202948A (en) 2002-12-26 2004-07-22 Research Laboratory Of Plastics Technology Co Ltd Laminate
JP2008177143A (en) 2006-03-28 2008-07-31 Toray Ind Inc Transparent conductive film, method for producing the same, and conductive member
US20120068125A1 (en) 2009-04-02 2012-03-22 Ube Industries, Ltd. Conductive resin composition
JP2012132011A (en) 2009-04-02 2012-07-12 Ube Industries Ltd Conductive resin composition
WO2020067429A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 株式会社大阪ソーダ Carbon nanotube dispersion
WO2020184353A1 (en) 2019-03-08 2020-09-17 秀洋 益子 Substrate storage container

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004202948A (en) 2002-12-26 2004-07-22 Research Laboratory Of Plastics Technology Co Ltd Laminate
JP2008177143A (en) 2006-03-28 2008-07-31 Toray Ind Inc Transparent conductive film, method for producing the same, and conductive member
US20120068125A1 (en) 2009-04-02 2012-03-22 Ube Industries, Ltd. Conductive resin composition
JP2012132011A (en) 2009-04-02 2012-07-12 Ube Industries Ltd Conductive resin composition
WO2020067429A1 (en) 2018-09-28 2020-04-02 株式会社大阪ソーダ Carbon nanotube dispersion
WO2020184353A1 (en) 2019-03-08 2020-09-17 秀洋 益子 Substrate storage container

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