JP2010280875A - Polyamide resin composition excellent in conductivity and heat resistance - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電性及び耐熱性に優れたポリアミド樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a polyamide resin composition excellent in conductivity and heat resistance.
ポリアミド樹脂は、強度、剛性、耐溶剤性、成形性などの特性が優れることから、自動車や電気電子部品などの射出成形材料や、食品、飲料、薬品、電子部品等の包装資材として使用されている。 Polyamide resins have excellent properties such as strength, rigidity, solvent resistance, and moldability, so they are used as injection molding materials for automobiles, electrical and electronic parts, and packaging materials for foods, beverages, chemicals, and electronic parts. Yes.
一方、電池用電極やセパレータ用途などに樹脂の利用が検討されており、導電性を有する樹脂が求められている。近年では導電性のみならず、耐熱性をも兼ね備えた樹脂が要求されている。 On the other hand, the use of resins for battery electrodes, separator applications, and the like has been studied, and there is a demand for conductive resins. In recent years, there has been a demand for a resin having not only conductivity but also heat resistance.
導電性樹脂を用いた電池用セパレータとして、ポリプロピレン等を用いたセパレータが開示されている(特許文献1参照)が、この方法では耐熱性が不足していた。また、導電性樹脂を用いた電池用電極として、ポリアミド等と導電性繊維を含有する電極が開示されている(特許文献2参照)が、開示された方法では耐熱性が不足していた。 As a battery separator using a conductive resin, a separator using polypropylene or the like is disclosed (see Patent Document 1), but this method has insufficient heat resistance. Moreover, as a battery electrode using a conductive resin, an electrode containing polyamide or the like and a conductive fiber has been disclosed (see Patent Document 2), but the disclosed method has insufficient heat resistance.
本発明の目的は、上記課題を解決し、導電性と耐熱性の優れるポリアミド樹脂組成物を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a polyamide resin composition having excellent conductivity and heat resistance.
本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、パラキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分とジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミド(A)と導電性物質(B)を含む、体積抵抗率が105Ω・cm以下であるポリアミド樹脂組成物が、上記課題を解決することを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors include a polyamide (A) obtained by polycondensation of a diamine component containing 70 mol% or more of paraxylylenediamine and a dicarboxylic acid component, and a conductive substance (B). It has been found that a polyamide resin composition having a volume resistivity of 10 5 Ω · cm or less solves the above problems.
本発明のポリアミド樹脂組成物は、導電性と耐熱性に優れたものであり、それを用いてなる成形品は、導電性と耐熱性が要求される電池用部品等に利用でき、その工業的価値は非常に高い。 The polyamide resin composition of the present invention has excellent conductivity and heat resistance, and a molded product using the polyamide resin composition can be used for battery parts and the like that require conductivity and heat resistance. The value is very high.
本発明のポリアミド樹脂組成物は、パラキシリレンジアミンを70モル%以上含むジアミン成分とジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミド(A)と導電性物質(B)を含み、体積抵抗率が105Ω・cm以下である。 The polyamide resin composition of the present invention comprises a polyamide (A) obtained by polycondensation of a diamine component containing 70 mol% or more of paraxylylenediamine and a dicarboxylic acid component and a conductive substance (B), and has a volume resistivity. Is 10 5 Ω · cm or less.
本発明で使用するポリアミド(A)は、パラキシリレンジアミンを70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上含むジアミン成分とジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミドであり、耐熱性が良好である。ポリアミド(A)としては、例えば、パラキシリレンジアミンを主成分とするジアミン成分と各種ジカルボン酸成分を重縮合することにより得られるポリアミド等が挙げられる。これらのポリアミドは、ホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。ポリアミド(A)は、一種類もしくは複数の樹脂をブレンドして使用することができる。 The polyamide (A) used in the present invention is obtained by polycondensation of a diamine component and a dicarboxylic acid component containing paraxylylenediamine in an amount of 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and still more preferably 90 mol% or more. Polyamide with good heat resistance. Examples of the polyamide (A) include polyamides obtained by polycondensation of a diamine component mainly composed of paraxylylenediamine and various dicarboxylic acid components. These polyamides may be homopolymers or copolymers. Polyamide (A) can be used by blending one or more resins.
ポリアミド(A)の製造に使用できるパラキシリレンジアミン以外のジアミン成分としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of diamine components other than paraxylylenediamine that can be used in the production of polyamide (A) include tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, 2-methylpentanediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, Aliphatic diamines such as decamethylenediamine, dodecamethylenediamine, 2,2,4-trimethyl-hexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine; 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4 -Bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, bis (amino Alicyclic diamines such as til) decalin and bis (aminomethyl) tricyclodecane; diamines having aromatic rings such as bis (4-aminophenyl) ether, paraphenylenediamine, metaxylylenediamine, and bis (aminomethyl) naphthalene Examples and the like can be exemplified, but are not limited thereto.
ポリアミド(A)の製造に使用できるジカルボン酸成分としては、例えばコハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類などを例示できるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the dicarboxylic acid component that can be used for producing the polyamide (A) include aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. An aromatic dicarboxylic acid such as terephthalic acid, isophthalic acid or 2,6-naphthalenedicarboxylic acid can be exemplified, but is not limited thereto.
ジアミン成分、ジカルボン酸成分以外にも、ポリアミド樹脂組成物を構成する成分として、本発明の効果を損なわない範囲でε−カプロラクタムやラウロラクタム等のラクタム類、アミノカプロン酸、アミノウンデカン酸等の脂肪族アミノカルボン酸類も共重合成分として使用できる。 In addition to the diamine component and the dicarboxylic acid component, as a component constituting the polyamide resin composition, lactams such as ε-caprolactam and laurolactam, aliphatics such as aminocaproic acid and aminoundecanoic acid, as long as the effects of the present invention are not impaired. Aminocarboxylic acids can also be used as copolymerization components.
本発明で利用できるポリアミド(A)として、たとえば、ポリパラキシリレンイソフタラミド(PA−PXDI)、カプロラクタム/パラキシリレンイソフタラミドコポリマー(PA−6/PXDI)などを例示できる。 Examples of the polyamide (A) that can be used in the present invention include polyparaxylylene isophthalamide (PA-PXDI), caprolactam / paraxylylene isophthalamide copolymer (PA-6 / PXDI), and the like.
本発明で好ましく利用できるポリアミド(A)として、上記以外に、パラキシリレンジアミンを含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を主成分とするジカルボン酸成分とを重縮合することにより得られるポリアミドが挙げられる。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸が例示できるが、これら中でもアジピン酸とセバシン酸が好ましく、セバシン酸がより好ましい。
本発明では、ジカルボン酸成分中の炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸が50モル%以上であることが好ましく、70モル%以上がより好ましく、80モル%以上がさらに好ましく、90モル%以上が特に好ましい。
As the polyamide (A) that can be preferably used in the present invention, in addition to the above, a diamine component containing paraxylylenediamine and a dicarboxylic acid component mainly composed of an α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms And polyamide obtained by polycondensation. Examples of the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms include succinic acid, glutaric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, adipic acid, sebacic acid, undecanedioic acid, and dodecanedioic acid. Aliphatic dicarboxylic acids can be exemplified, but among these, adipic acid and sebacic acid are preferable, and sebacic acid is more preferable.
In the present invention, the α, ω-linear aliphatic dicarboxylic acid having 4 to 20 carbon atoms in the dicarboxylic acid component is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and further preferably 80 mol% or more. Preferably, 90 mol% or more is particularly preferable.
本発明で好ましく利用できるポリアミド(A)として、パラキシリレンジアミンを70モル%以上、好ましくは80モル%以上含む、より好ましくは90モル%以上含むジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミドを例示できる。ジアミン成分中のパラキシリレンジアミンを70モル%以上とすることで、得られるポリアミド樹脂組成物は高融点、高結晶性を示し、耐熱性、耐薬品性などに優れるポリアミド樹脂組成物として本発明の目的とする用途に好適に用いることができる。 As the polyamide (A) that can be preferably used in the present invention, a diamine component containing paraxylylenediamine in an amount of 70 mol% or more, preferably 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, an α, C 4-20, A polyamide obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid component containing ω-linear aliphatic dicarboxylic acid with 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and further preferably 90 mol% or more. It can be illustrated. By making paraxylylenediamine in the diamine component 70 mol% or more, the obtained polyamide resin composition has a high melting point and high crystallinity, and is excellent in heat resistance, chemical resistance and the like as the polyamide resin composition of the present invention. It can be suitably used for the intended use.
このようなポリアミドとして、主としてパラキシリレンジアミンとセバシン酸とを重縮合して得られるポリアミド、主としてパラキシリレンジアミンと、アジピン酸とセバシン酸とを重縮合して得られるポリアミド等を例示できる。ジカルボン酸成分としてアジピン酸とセバシン酸の混合物を使用することで耐熱性やガスバリア性、結晶性を任意にコントロールできる。結晶性を低下させたい場合、あるいは非晶状態とする場合は、セバシン酸/アジピン酸比(モル比)が80/20〜30/70が好ましく、70/30〜40/60がより好ましい。ガスバリア性を重視する場合は、50/50以下が好ましく、40/60以下がより好ましく、30/70以下がさらに好ましい。耐熱性を重視する場合は、60/40以下が好ましく、40/60以下がより好ましく、30/70以下がさらに好ましい。 Examples of such polyamides include polyamides obtained mainly by polycondensation of paraxylylenediamine and sebacic acid, and polyamides obtained mainly by polycondensation of paraxylylenediamine, adipic acid and sebacic acid, and the like. By using a mixture of adipic acid and sebacic acid as the dicarboxylic acid component, the heat resistance, gas barrier properties and crystallinity can be arbitrarily controlled. When it is desired to lower the crystallinity or when it is in an amorphous state, the sebacic acid / adipic acid ratio (molar ratio) is preferably 80/20 to 30/70, more preferably 70/30 to 40/60. When importance is attached to gas barrier properties, 50/50 or less is preferable, 40/60 or less is more preferable, and 30/70 or less is more preferable. When importance is attached to heat resistance, 60/40 or less is preferable, 40/60 or less is more preferable, and 30/70 or less is more preferable.
また、ジアミン成分として、パラキシリレンジアミンにメタキシリレンジアミンを加えることで、ポリアミド樹脂(A)のバリア性や成型加工性を向上させることができる。メタキシリレンジアミンは、ジアミン成分の30モル%を超えない範囲であれば、任意の割合で添加してバリア性や成型加工性をコントロールすることができる。好適なポリアミド(A)としては、パラキシリレンジアミンとメタキシリレンジアミンを含み、パラキシリレンジアミンが70モル%以上であるジアミン成分と、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸を50モル%以上含むジカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリアミドが例示される。 Moreover, the barrier property and molding processability of a polyamide resin (A) can be improved by adding metaxylylenediamine to paraxylylenediamine as a diamine component. Metaxylylenediamine can be added at an arbitrary ratio to control barrier properties and molding processability as long as it does not exceed 30 mol% of the diamine component. Suitable polyamide (A) includes paraxylylenediamine and metaxylylenediamine, a diamine component containing 70 mol% or more of paraxylylenediamine, and an α, ω-linear aliphatic group having 4 to 20 carbon atoms. Examples thereof include polyamides obtained by polycondensation with a dicarboxylic acid component containing 50 mol% or more of dicarboxylic acid.
ポリアミド(A)の製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法、重合条件により製造される。ポリアミドの重縮合時に分子量調節剤として少量のモノアミン、モノカルボン酸を加えてもよい。たとえば、ジアミン成分とジカルボン酸成分とのナイロン塩の水溶液を加圧下で加熱し、水及び縮合水を除きながら溶融状態で重縮合させる方法、ジアミン成分を溶融状態のジカルボン酸に直接加えて、常圧又は水蒸気加圧雰囲気下で重縮合する方法を例示できる。ジアミンを溶融状態のジカルボン酸に直接加えて重合する場合、反応系を均一な液状状態で保つためにジアミン成分を溶融ジカルボン酸相に連続的に加え、生成するオリゴアミド及びポリアミドの融点を下回らないように反応温度を制御しつつ重縮合が進められる。 The production method of the polyamide (A) is not particularly limited, and is produced by a conventionally known method and polymerization conditions. A small amount of monoamine or monocarboxylic acid may be added as a molecular weight regulator during the polycondensation of the polyamide. For example, a method in which an aqueous solution of a nylon salt of a diamine component and a dicarboxylic acid component is heated under pressure and polycondensed in a molten state while removing water and condensed water, and a diamine component is added directly to a dicarboxylic acid in a molten state. Examples of the method include polycondensation under a pressure or steam pressurized atmosphere. When polymerizing by directly adding diamine to molten dicarboxylic acid, in order to keep the reaction system in a uniform liquid state, diamine component is continuously added to the molten dicarboxylic acid phase so as not to lower the melting point of the resulting oligoamide and polyamide. The polycondensation proceeds while controlling the reaction temperature.
また、ポリアミド(A)は、溶融重合法により製造された後に、固相重合を行っても良い。ポリアミド(A)の製造方法は特に限定されるものではなく、従来公知の方法、重合条件により製造される。 The polyamide (A) may be subjected to solid phase polymerization after being produced by a melt polymerization method. The production method of the polyamide (A) is not particularly limited, and is produced by a conventionally known method and polymerization conditions.
ポリアミド(A)の数平均分子量(Mn)は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)測定によるPMMA(ポリメタクリル酸メチル)換算値として、15000〜70000が好ましく、より好ましくは、20000〜50000である。この範囲であると、耐熱性、成形加工性が良好である。 The number average molecular weight (Mn) of the polyamide (A) is preferably 15000 to 70000, more preferably 20000 to 50000 as a PMMA (polymethyl methacrylate) conversion value by GPC (gel permeation chromatography) measurement. Within this range, the heat resistance and moldability are good.
ポリアミド(A)の融点は、250〜350℃が好ましい。この範囲であると、耐熱性が良好となる。 The melting point of the polyamide (A) is preferably 250 to 350 ° C. Heat resistance becomes favorable in it being this range.
ポリアミド(A)のガラス転移点(Tg)は、70〜100℃が好ましい。この範囲であると、耐熱性が良好である。 The glass transition point (Tg) of the polyamide (A) is preferably 70 to 100 ° C. Within this range, the heat resistance is good.
なお、融点、ガラス転移点は、DSC(示差走査熱量測定)法により測定できる。測定には、例えば、島津製作所(株)製DSC−50を用い、サンプル量は約5mgとし、昇温速度は10℃/分の条件で室温から300℃程度まで加熱して測定することができる。雰囲気ガスは窒素を30ml/minで流した。ガラス転移点としては、いわゆる中点温度(Tgm)を採用した。なお、Tgmとは広く知られているように、DSC曲線において、ガラス状態ならびに過冷却状態(ゴム状態)のベースラインの接線と転移のスロープの接線との交点の中点温度である。 The melting point and glass transition point can be measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry) method. For the measurement, for example, DSC-50 manufactured by Shimadzu Corporation can be used, the amount of the sample is about 5 mg, and the heating rate can be measured by heating from room temperature to about 300 ° C. under the condition of 10 ° C./min. . The atmosphere gas was nitrogen at 30 ml / min. A so-called midpoint temperature (Tgm) was adopted as the glass transition point. As is widely known, Tgm is the midpoint temperature of the intersection of the tangent line of the glass state and the supercooled state (rubber state) of the base line and the tangent line of the transition slope in the DSC curve.
ポリアミド(A)には、溶融成形時の加工安定性を高めるため、あるいはポリアミド(A)の着色を防止するためにリン化合物を添加することができる。リン化合物としてはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含むリン化合物が好適に使用され、例えば、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸塩、次亜リン酸塩、亜リン酸塩が挙げられるが、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の次亜リン酸塩を使用したものがポリアミドの着色防止効果に特に優れるため好ましく用いられる。リン化合物の濃度はリン原子として1〜500ppm、好ましくは1〜350ppm、更に好ましくは1〜200ppmである。 A phosphorous compound can be added to the polyamide (A) in order to increase the processing stability during melt molding or to prevent the polyamide (A) from being colored. As the phosphorus compound, a phosphorus compound containing an alkali metal or an alkaline earth metal is preferably used. For example, an alkali metal or alkaline earth metal phosphate such as sodium, magnesium, calcium, hypophosphite, phosphorus Acid salts may be mentioned, but those using alkali metal or alkaline earth metal hypophosphites are particularly preferred because they are particularly excellent in the anti-coloring effect of polyamide. The density | concentration of a phosphorus compound is 1-500 ppm as a phosphorus atom, Preferably it is 1-350 ppm, More preferably, it is 1-200 ppm.
本発明のポリアミド樹脂組成物はポリアミド以外の構成成分として導電性物質(B)を含有する。導電性物質(B)としてカーボンブラック、グラファイト、アモルファスカーボン粉末、天然黒鉛粉末、人造黒鉛粉末、カーボン繊維、カーボンナノチューブ、カーボンファイバーの粉砕品、中空炭素フィブリル、銅、ニッケル、亜鉛、アルミ等の金属粉又は金属繊維、金属酸化物、導電性物質で被覆された無機又は有機化合物、イオン性や非イオン性の界面活性剤、高分子帯電防止剤などが挙げられる。中でも、カーボンブラック、グラファイト及びカーボン繊維が好ましい。これらの導電性物質は、単独でも2種以上の組合せでも良い。 The polyamide resin composition of the present invention contains a conductive substance (B) as a constituent component other than polyamide. Carbon black, graphite, amorphous carbon powder, natural graphite powder, artificial graphite powder, carbon fiber, carbon nanotube, pulverized carbon fiber, hollow carbon fibril, copper, nickel, zinc, aluminum, etc. as the conductive substance (B) Examples thereof include powders or metal fibers, metal oxides, inorganic or organic compounds coated with a conductive substance, ionic or nonionic surfactants, and polymer antistatic agents. Among these, carbon black, graphite and carbon fiber are preferable. These conductive substances may be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラックとしては、アセチレンカーボンブラック、ケッチェンブラック、オイルファーネス法によるカーボンブラック等が例示されるが、これらに限定されない。 Examples of the carbon black include, but are not limited to, acetylene carbon black, ketjen black, carbon black by an oil furnace method, and the like.
導電性物質(B)の配合量はポリアミド(A)100重量部に対して5〜80重量部であることが好ましい。より好ましくは10〜60重量部、さらに好ましくは15〜40重量部である。上記範囲であると、導電性が良好であり、成形性も良好である。 It is preferable that the compounding quantity of an electroconductive substance (B) is 5-80 weight part with respect to 100 weight part of polyamide (A). More preferably, it is 10-60 weight part, More preferably, it is 15-40 weight part. When it is in the above range, the conductivity is good and the moldability is also good.
本発明のポリアミド樹脂組成物は、体積抵抗率が105Ω・cm以下であり、好ましくは103Ω・cm以下である。 The polyamide resin composition of the present invention has a volume resistivity of 10 5 Ω · cm or less, preferably 10 3 Ω · cm or less.
本発明のポリアミド樹脂組成物は、無機充填材を含んでも良い。無機充填材を用いることによって、成形品の剛性、寸法安定性を向上させることができる。無機充填材は、繊維状、粉末状、粒状、板状、クロス状、マット状を有する種々の充填材であり、たとえば、ガラス繊維、タルク、カタルボ、珪藻土、クレー、カオリン、マイカ、粒状ガラス、ガラスフレーク、中空ガラス等公知の物質を用いることができる。 The polyamide resin composition of the present invention may contain an inorganic filler. By using an inorganic filler, the rigidity and dimensional stability of the molded product can be improved. Inorganic fillers are various fillers having a fiber shape, powder shape, granular shape, plate shape, cloth shape, mat shape, for example, glass fiber, talc, catalbo, diatomaceous earth, clay, kaolin, mica, granular glass, Known substances such as glass flakes and hollow glass can be used.
本発明のポリアミド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、艶消剤、耐候安定剤、紫外線吸収剤、核剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、着色防止剤、ゲル化防止剤、着色剤、離型剤等の添加剤等を加えることができる。 The polyamide resin composition of the present invention includes a matting agent, a weather resistance stabilizer, an ultraviolet absorber, a nucleating agent, a plasticizer, a flame retardant, an antistatic agent, an anti-coloring agent and a gel as long as the effects of the present invention are not impaired. Additives such as antioxidation agents, colorants, mold release agents, and the like can be added.
また、本発明のポリアミド樹脂組成物には、目的を損なわない範囲で、ポリアミド(A)以外のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネート等の樹脂を一種もしくは複数ブレンドできる。 In addition, the polyamide resin composition of the present invention can be blended with one or more resins such as polyamide, polyester, polyolefin, polyphenylene sulfide, and polycarbonate other than polyamide (A) within a range that does not impair the purpose.
中でも、ポリアミド(A)以外のポリアミドを好ましくブレンドでき、より好ましくは、脂肪族ポリアミド樹脂をブレンドできる。脂肪族ポリアミド樹脂は、成形品の機械物性を改善できることから好ましく用いられる。脂肪族ポリアミド樹脂としては、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン46、ナイロン610、ナイロン612ナイロン666等を単独又は複数以上を使用することができる。 Especially, polyamides other than polyamide (A) can be blended preferably, More preferably, an aliphatic polyamide resin can be blended. The aliphatic polyamide resin is preferably used because it can improve the mechanical properties of the molded product. As the aliphatic polyamide resin, nylon 6, nylon 66, nylon 11, nylon 12, nylon 46, nylon 610, nylon 612, nylon 666, or the like can be used alone or in combination.
本発明のポリアミド樹脂組成物を利用してなる成形品は、導電性と耐熱性を兼ね備えており、各種部品等に利用でき好ましい。特に、ポリアミド樹脂組成物を利用してなる成形品が、電池用電極又はセパレータとして好ましく使用できる。 A molded product using the polyamide resin composition of the present invention has both conductivity and heat resistance, and is preferably usable for various parts. In particular, a molded article using the polyamide resin composition can be preferably used as a battery electrode or a separator.
以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において各種測定は以下の方法により行った。 Hereinafter, although an example and a comparative example explain the present invention still in detail, the present invention is not limited to these examples. In this example, various measurements were performed by the following methods.
(1)導電性
JIS K7149に基づき体積抵抗率(Ω・cm)を求めた。体積抵抗率が低いほど導電性が良好であることを示す。測定には、三菱油化製ロレスター APを用いた。
(1) Conductivity JIS K7149 was used to determine volume resistivity (Ω · cm). It shows that electroconductivity is so favorable that volume resistivity is low. For the measurement, Lorester AP manufactured by Mitsubishi Oil Industries was used.
(2)ポリアミドの融点、ガラス転移点
島津製DSC−60を用いて、示差走査熱量測定(DSC)により求めた。測定条件は、約5mgのサンプルを10℃/minの条件で昇温し、300℃(一部のサンプルは350℃)に到達した時点で急冷し、再び10℃/minの条件で昇温した。なお、非晶のサンプルはペレットを煮沸し結晶化させたサンプルを測定した。
(2) Melting point of polyamide, glass transition point It was determined by differential scanning calorimetry (DSC) using DSC-60 manufactured by Shimadzu. Measurement conditions were about 5 mg of sample heated at 10 ° C./min, rapidly cooled when it reached 300 ° C. (some samples were 350 ° C.), and then heated again at 10 ° C./min. . In addition, the amorphous sample measured the sample which boiled the pellet and crystallized.
(3)数平均分子量
東ソー製HLC−8320GPCを用いて、GPC測定によりPMMA換算値を求めた。なお、測定用カラムはTSKgel SuperHM−Hを用い、溶媒にはトリフルオロ酢酸ナトリウムを10mmol/l溶解したヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)を用い、測定温度は40℃にて測定した。また、検量線は6水準のPMMAをHFIPに溶解させて測定し作成した。
(3) Number average molecular weight Using an HLC-8320GPC manufactured by Tosoh, a PMMA conversion value was determined by GPC measurement. In addition, TSKgel SuperHM-H was used for the measurement column, hexafluoroisopropanol (HFIP) in which sodium trifluoroacetate was dissolved at 10 mmol / l was used as the solvent, and the measurement temperature was 40 ° C. A calibration curve was prepared by dissolving 6 levels of PMMA in HFIP.
<製造例1>
(ポリアミド(A1)の合成)
反応缶内を十分に窒素置換した後、セバシン酸(伊藤製油製TAグレード)を170℃にて加熱し溶融し、内容物を攪拌しながら、パラキシリレンジアミン(三菱ガス化学(株)製)をセバシン酸とのモル比が1:1になるように徐々に滴下しながら、温度を281℃まで上昇させた。滴下終了後、300℃まで昇温した。反応終了後、内容物をストランド状に取り出し、ペレタイザーにてペレット化した。
得られたペレットをタンブラーに仕込み、減圧下で固相重合し、分子量を調整したポリアミド(A1)を得た。
ポリアミド(A1)の融点は280℃、ガラス転移温度は75℃、数平均分子量は30000であった。
<Production Example 1>
(Synthesis of polyamide (A1))
After sufficiently purging the inside of the reactor with nitrogen, sebacic acid (TA Grade manufactured by Ito Oil Co., Ltd.) was heated and melted at 170 ° C, and the contents were stirred while paraxylylenediamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) Was gradually added dropwise so that the molar ratio with sebacic acid was 1: 1, and the temperature was increased to 281 ° C. After completion of dropping, the temperature was raised to 300 ° C. After completion of the reaction, the contents were taken out in a strand shape and pelletized with a pelletizer.
The obtained pellets were charged into a tumbler and subjected to solid phase polymerization under reduced pressure to obtain a polyamide (A1) having a molecular weight adjusted.
Polyamide (A1) had a melting point of 280 ° C., a glass transition temperature of 75 ° C., and a number average molecular weight of 30000.
<製造例2>
(ポリアミド(A2)の合成)
セバシン酸を窒素雰囲気下の反応缶内で加熱溶解した後、内容物を攪拌しながら、パラキシリレンジアミンとメタキシリレンジアミン(三菱ガス化学(株)製)のモル比が8:2の混合ジアミンを、ジアミンとジカルボン酸とのモル比が1:1になるように徐々に滴下しながら、温度を上昇させた。滴下終了後、所定の粘度になるまで攪拌、反応を続けた後、内容物をストランド状に取り出し、ペレタイザーにてペレット化し、ポリアミド(A2)を得た。ポリアミド(A2)の融点は263℃、ガラス転移温度は72℃、数平均分子量は17000であった。
<Production Example 2>
(Synthesis of polyamide (A2))
After melting and dissolving sebacic acid in a reactor under a nitrogen atmosphere, the molar ratio of paraxylylenediamine and metaxylylenediamine (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) is 8: 2 while stirring the contents. The temperature was raised while the diamine was gradually added dropwise so that the molar ratio of diamine to dicarboxylic acid was 1: 1. After completion of dropping, stirring and reaction were continued until a predetermined viscosity was reached, and then the contents were taken out in a strand shape and pelletized with a pelletizer to obtain polyamide (A2). Polyamide (A2) had a melting point of 263 ° C., a glass transition temperature of 72 ° C., and a number average molecular weight of 17,000.
<製造例3>
(ポリアミド(A3)の合成)
パラキシリレンジアミンとメタキシリレンジアミンのモル比が9:1の混合ジアミンを用いた以外は製造例2と同様にして、ポリアミド(A3)を合成した。ポリアミド(A3)の融点は271℃、ガラス転移温度は74℃、数平均分子量は21000であった。
<Production Example 3>
(Synthesis of polyamide (A3))
A polyamide (A3) was synthesized in the same manner as in Production Example 2 except that a mixed diamine having a molar ratio of paraxylylenediamine to metaxylylenediamine of 9: 1 was used. Polyamide (A3) had a melting point of 271 ° C., a glass transition temperature of 74 ° C., and a number average molecular weight of 21,000.
<製造例4>
(ポリアミド(A4)の合成)
セバシン酸の代わりに、セバシン酸とアジピン酸(ローディア製)のモル比が4:6の混合ジカルボン酸を用いた以外は製造例1と同様にしてポリアミド(A4)を合成した。ポリアミド(A4)の融点は297℃、ガラス転移温度は83℃、数平均分子量は60000であった。
<Production Example 4>
(Synthesis of polyamide (A4))
A polyamide (A4) was synthesized in the same manner as in Production Example 1 except that a mixed dicarboxylic acid having a molar ratio of sebacic acid and adipic acid (made by Rhodia) of 4: 6 was used instead of sebacic acid. Polyamide (A4) had a melting point of 297 ° C., a glass transition temperature of 83 ° C., and a number average molecular weight of 60000.
<製造例5>
(ポリアミド(A5)の合成)
セバシン酸の代わりにアジピン酸を用い、パラキシリレンジアミンとメタキシリレンジアミンのモル比が7:3の混合ジアミンを用いた以外は製造例2と同様にして、ポリアミド(A5)を合成した。ポリアミド(A5)の融点は299℃、ガラス転移温度は94℃、数平均分子量は45000であった。
<Production Example 5>
(Synthesis of polyamide (A5))
A polyamide (A5) was synthesized in the same manner as in Production Example 2 except that adipic acid was used instead of sebacic acid and a mixed diamine having a molar ratio of paraxylylenediamine to metaxylylenediamine of 7: 3 was used. Polyamide (A5) had a melting point of 299 ° C., a glass transition temperature of 94 ° C., and a number average molecular weight of 45,000.
<実施例1>
ポリアミド(A1)とグラファイト(日本黒鉛社製天然鱗片状黒鉛 グレード特CP)とカーボンブラック(キャボット社製バルカンXC)を二軸押出機で溶融混練してペレット化した。得られたペレットを30mmφのスクリューとTダイを備える単軸押出機にて押出成形し、100μm厚のフィルムを得た。ポリアミド樹脂組成物の組成と評価結果を表1に示す。
<Example 1>
Polyamide (A1), graphite (natural scaly graphite grade CP made by Nippon Graphite Co., Ltd.) and carbon black (Vulcan XC made by Cabot Corp.) were melt-kneaded with a twin screw extruder to be pelletized. The obtained pellets were extruded using a single screw extruder equipped with a 30 mmφ screw and a T die to obtain a film having a thickness of 100 μm. Table 1 shows the composition and evaluation results of the polyamide resin composition.
<実施例2〜5>
ポリアミド樹脂組成物を表1記載のものとした以外は、実施例1と同様にしてフィルムを得た。評価結果を表1に示す。
<Examples 2 to 5>
A film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyamide resin composition was as described in Table 1. The evaluation results are shown in Table 1.
<比較例1>
ポリアミド樹脂組成物を表1記載のものとした以外は、実施例1と同様にしてフィルムを得た。評価結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
A film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyamide resin composition was as described in Table 1. The evaluation results are shown in Table 1.
尚、表1記載の略号は以下の通りである。
A1:製造例1で得られたポリアミド(A1)
A2:製造例2で得られたポリアミド(A2)
A3:製造例3で得られたポリアミド(A3)
A4:製造例4で得られたポリアミド(A4)
A5:製造例5で得られたポリアミド(A5)
S6007:アジピン酸とメタキシリレンジアミンからなるポリアミド(三菱ガス化学(株)製MXナイロン グレードS6007)、融点は240℃、数平均分子量は45000であった。
カーボン1:グラファイト(日本黒鉛社製天然鱗片状黒鉛 グレード特CP)
カーボン2:カーボンブラック(キャボット社製バルカンXC)
カーボン3:ケッチェンブラック(ライオン社製 グレードEC600JD)
The abbreviations listed in Table 1 are as follows.
A1: Polyamide (A1) obtained in Production Example 1
A2: Polyamide (A2) obtained in Production Example 2
A3: Polyamide (A3) obtained in Production Example 3
A4: Polyamide (A4) obtained in Production Example 4
A5: Polyamide obtained in Production Example 5 (A5)
S6007: Polyamide composed of adipic acid and metaxylylenediamine (MX nylon grade S6007 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc.), melting point 240 ° C., number average molecular weight 45,000.
Carbon 1: Graphite (Natural scaly graphite grade special CP manufactured by Nippon Graphite Co., Ltd.)
Carbon 2: Carbon black (Vulcan XC manufactured by Cabot)
Carbon 3: Ketjen Black (Lion Corporation grade EC600JD)
以上の実施例で示したように、ポリアミド(A)と導電性物質(B)を含むポリアミド樹脂組成物は、優れた導電性、耐熱性を兼ね備えていた。 As shown in the above examples, the polyamide resin composition containing the polyamide (A) and the conductive substance (B) had excellent conductivity and heat resistance.
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