[發明專利]聚酰胺樹脂組合物和導電性軸狀成形品

有效

• 申請號: 200680002972.8
• 申請日: 2006-01-24
• 公開（公告）號: CN101107322A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 熊澤輝久
• 申請（專利權）人: 三菱工程塑料株式會社
• 主分類號: C08L77/06
• 分類號: C08L77/06;C08K3/04;C08K7/06;C08K7/14;F16C13/00;G03G15/02;G03G15/16;G03G15/08;H01B1/24
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 邸萬杰

技術領域

本發明涉及聚酰胺樹脂組合物，更詳細地講，涉及一種適合作為導電性軸狀成形品的材料的導電性聚酰胺樹脂組合物，該聚酰胺樹脂組合物能夠代替用于打印機和復印機等的導電性輥等所使用的金屬制軸(shaft)并具有強度和導電性。

背景技術

聚酰胺樹脂作為一種通常在機械性質、耐藥品性、耐油性、阻氣性等方面優異的工程塑料，可以用于各種用途。此外，通過混合其他成分，以改善或增強聚酰胺固有的性質，擴大其使用的領域。

近年來，出于輕重量化和提高耐藥品性等目的，在使用金屬的領域中作為替代材料，塑料的使用開始增加，聚酰胺樹脂作為金屬替代材料也備受期待。例如，通過以間苯二甲基二胺作為主要成分的苯二甲基二胺(xylylene?diamine)與α，ω-直鏈脂肪族二元酸合成的聚酰胺樹脂(以下簡稱“聚酰胺MX樹脂”)中，混合玻璃纖維等強化材料而成的組合物，其作為一種在化學性質、熱力學性質和機械性質等優異的成形材料，在汽車、鐵路、住宅設施等其他多個領域內用作代替金屬的材料。

用于打印機和復印機的導電性輥、例如轉印輥、色粉供應輥、帶電輥等大多由于與紙接觸，通常呈以導電性橡膠或彈性體等彈性材料包覆金屬軸的周圍的形狀，大多數在包覆橡膠后，經過硫化工序或用刀具切削彈性材料的工序等加熱、負重的工序而制造。因此，當用樹脂材料形成該金屬制的軸時，在具備導電性的同時，耐熱性、剛性、拉伸強度等機械強度方面也必須優良。

作為使用聚酰胺樹脂的導電材料，專利文獻1公開了一種以特定量比混合了聚酰胺MX樹脂、尼龍66、玻璃纖維、碳黑和石墨的組合物。但是這種組合物由于含有粉末的碳和石墨，材料的延展性小，因而是一種強度方面較差的材料，此外導電性也不夠充分。專利文獻2公開了一種以特定量比混合了聚酰胺MX樹脂、尼龍66、金屬包覆的高導電性玻璃纖維、碳黑和石墨的電磁波屏蔽用聚酰胺樹脂成形材料。然而石墨和碳的聯用降低了材料的延展性，成為一種較脆且強度較低的材料，此外，金屬包覆的玻璃纖維是一種在目前市場上難以購得的材料。

專利文獻3提出了一種在熱塑性樹脂中以特定量比混合導電性填料(例如金屬纖維等)和防導電性退化材料(例如碳纖維、不銹鋼纖維等)的電磁波屏蔽材料，雖然具體地列舉了將熱塑性樹脂聚丙烯作為基料樹脂的材料，但還是沒有達到前述的強度。專利文獻4提出了一種在基質塑料中以特定量比均勻分散導電性碳黑和石墨纖維的電磁波屏蔽用塑料，雖然具體列舉了使用聚丙烯樹脂的組合物，但還是沒有達到前述的強度。

專利文獻5公開了一種在聚烯烴樹脂中混合由導電性碳、二氧化硅和碳纖維或碳纖維和玻璃纖維的混合物形成的強化填料的導電性聚烯烴組合物，但是強化填料的量較少，相對于100重量份聚烯烴樹脂僅為1～10重量份，因而機械強度不夠充分。

盡管如此，認為這些由聚苯乙烯和聚丙烯作為基料樹脂的注射成形材料，難以得到具有本發明所期望的機械強度的組合物。

專利文獻6中，公開了一種聚亞苯基醚/聚酰胺合金中以特定量混合碳黑、碳黑以外的碳系填料和橡膠狀聚合物的導電性樹脂組合物，但是由于混合了彈性模量和強度比作為樹脂成分的聚酰胺低的橡膠成分和聚亞苯基醚，因此其成為一種與單純聚酰胺材料相比更低彈性模量、更低強度的材料。此外，其具體列舉的混合碳纖維的例子的配合量為7％，并且沒有添加其他的強化材料，因而無法期望其具有足夠的強度。

專利文獻1：特開昭62-227952號公報

專利文獻2：特開昭62-230000號公報

專利文獻3：特開昭60-189105號公報

專利文獻4：特開昭59-217395號公報

專利文獻5：美國專利第4169816號公報

專利文獻6：特開2001-302905號公報

發明內容

基于上述的事實，本發明的目的在于提供一種能夠代替在打印機和復印機的輥等的軸中使用的金屬材料并具有導電性、耐熱性以及機械強度的樹脂材料，以及由其得到的軸狀成形品。

為了實現上述目的，本發明者經過積極研究發現，同時混合作為導電性成分的碳黑和作為纖維增強材料的PAN系碳纖維，再用玻璃纖維強化而成的組合物是一種具有所期望的強度，并且導電性優異的材料，從而完成了本發明。