導電性纖維素類樹脂組合物的製作方法

2023-07-18 08:47:16 2

導電性纖維素類樹脂組合物的製作方法
【專利摘要】本發明的導電性纖維素類樹脂組合物包含：乙醯基總取代度為0.5～1.1的纖維素乙酸酯(A)、和選自單層碳納米管、多層碳納米管、單層石墨烯、多層石墨烯、富勒烯及炭黑中的至少一種碳材料(B)。該導電性纖維素樹脂組合物即使未添加特殊的樹脂或第3成分，也顯示出高導電性。並且，在水系中也能夠容易地成型。
【專利說明】導電性纖維素類樹脂組合物

【技術領域】
[0001] 本發明涉及導電性優異的纖維素類樹脂組合物、和由該纖維素類樹脂組合物形成 的導電性成型體及其製造方法。

【背景技術】
[0002] 為了為樹脂賦予導電性，以往，已實施了向樹脂中混入（添加）炭黑並進行熱成型 而得到所期望的成型體的方法、在樹脂成型體的表面蒸鍍金屬以降低表面電阻率值的方法 等。其中，在向樹脂中混入炭黑的方法中，需要增加為提高導電性而添加的炭黑的量，但如 果該量過多，則會導致所得樹脂成型體的外觀、機械強度降低，因此，炭黑的添加量存在限 度，因而導電性也並不充分。另外，在樹脂成型體表面蒸鍍金屬的方法中，有時所蒸鍍的金 屬與樹脂成型體之間的密合強度不足，並且，為了進行蒸鍍，需要另外進行前處理及蒸鍍工 序等，導致該方法變得繁瑣。
[0003] 近年來，為了進一步提高導電性，已嘗試了使用碳納米管作為炭黑的替代品來降 低表面電阻率值、體積電阻率值的方法（非專利文獻1?4)。然而，為了將碳納米管與樹脂 混合而顯示出高導電性，需要使用特殊的樹脂、或添加第3成分。進一步，在將包含碳納米 管的樹脂組合物成型為膜等時，需要將上述樹脂組合物溶解於溶劑而進行賦形。近年來，從 減小環境負擔的觀點出發，要求不使用溶劑的導電性成型體的加工技術。
[0004] 現有技術文獻
[0005] 非專利文獻
[0006] 非專利文獻 1 :J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem.，2006, 44, 5283
[0007] 非專利文獻 2 :ChemPhysChem，2004, 5, 998
[0008] 非專利文獻 3 :Appl. Phys. Lett.，2003, 82, 1290
[0009] 非專利文獻 4 :Curr. Appl. Phys.，2004, 4, 577


【發明內容】

[0010] 發明要解決的問題
[0011] 本發明的目的在於提供即使不添加特殊的樹脂或第3成分也顯示出高導電性的 導電性樹脂組合物、由該樹脂組合物形成的導電性成型體及其製造方法。
[0012] 本發明的另一目的在於提供具有高導電性、並且能夠在水系中成型的導電性成型 體、及其製造方法。
[0013] 解決問題的方法
[0014] 本發明人等為達到上述目的而進行了深入研宄，結果發現，在水系中混合乙醯基 總取代度0. 5?1. 1的乙酸纖維素和碳納米管等碳材料並進行成型時，可以簡便且容易地 製造具有高導電性的導電性成型體，進而完成了本發明。
[0015] 即，本發明提供一種導電性纖維素類樹脂組合物，其包含乙醯基總取代度為 0. 5?1. 1的纖維素乙酸酯（A)、和選自單層碳納米管、多層碳納米管、單層石墨烯、多層石 墨稀、富勒稀及炭黑中的至少一種碳材料（B)。
[0016] 上述導電性纖維素類樹脂組合物的體積電阻率例如為1(T3?20Q ? cm、優選為 10 3?1 Q ? cm〇
[0017] 在上述導電性纖維素類樹脂組合物中，碳材料（B)的含量例如為導電性纖維素類 樹脂組合物整體的0. 1?80重量％。
[0018] 另外，乙酸纖維素的以下述定義的組成分布指數（CDI)為例如1. 0?2. 0。
[0019] ⑶I =(組成分布半峰寬的實測值）八組成分布半峰寬的理論值）
[0020] 組成分布半峰寬的實測值：對將乙酸纖維素（試樣）的殘存羥基全部丙醯化而得 到的乙酸丙酸纖維素進行HPLC分析而求出的組成分布半峰寬
[0021] [數學式1]
[0022] 組成分布半峰寬的理論值
[0023]

【權利要求】
1. 導電性纖維素類樹脂組合物，其包含： 乙醯基總取代度為0. 5?I. 1的纖維素乙酸酯（A)、和 選自單層碳納米管、多層碳納米管、單層石墨烯、多層石墨烯、富勒烯及炭黑中的至少 一種碳材料（B)。
2. 根據權利要求1所述的導電性纖維素類樹脂組合物，其體積電阻率為KT3? 20 Ω · cm〇
3. 根據權利要求1所述的導電性纖維素類樹脂組合物，其體積電阻率為KT3? 1 Ω · cm〇
4. 根據權利要求1?3中任一項所述的導電性纖維素類樹脂組合物，其中，所述碳材料 (B)的含量為導電性纖維素類樹脂組合物整體的0. 1?80重量％。
5. 根據權利要求1?4中任一項所述的導電性纖維素類樹脂組合物，其中，乙酸纖維素 的以下述定義的組成分布指數（⑶I)為I. 〇?2. 0， ⑶I =(組成分布半峰寬的實測值V (組成分布半峰寬的理論值） 組成分布半峰寬的實測值：對將乙酸纖維素（試樣）的殘存羥基全部丙醯化而得到的 乙酸丙酸纖維素進行HPLC分析而求出的組成分布半峰寬， 組成分布半峰寬的理論值 =2, 3 5 4 8 2^rllx DFw x (DS/3) x (I - D S/3) /DPw DS :乙醯基總取代度， DPw :重均聚合度，該重均聚合度是使用將乙酸纖維素（試樣）的殘存羥基全部丙醯化 而得到的乙酸丙酸纖維素、通過GPC-光散射法而求出的值。
6. 導電性成型體，其由權利要求1?5中任一項所述的導電性纖維素類樹脂組合物形 成。
7. 導電性成型體的製造方法，其是製造權利要求6所述的導電性成型體的方法，其中， 該方法包括將下述水分散液進行賦形，並對賦形而成的含水成形物進行乾燥的工序，所述 水分散液包含：乙醯基總取代度為〇. 5?I. 1的纖維素乙酸酯（A)、和選自單層碳納米管、 多層碳納米管、單層石墨烯、多層石墨烯、富勒烯及炭黑中的至少一種碳材料（B)。
【文檔編號】C08K3/04GK104520370SQ201380042175
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年8月8日 優先權日:2012年8月8日
【發明者】中村敏和, 島本周, 岡田靜, 谷口寬樹 申請人:株式會社大賽璐