导电树脂组合物及利用其的塑料成型品制造技术

本发明专利技术提供一种导电树脂组合物及利用其的塑料成型品。根据本发明专利技术的一方面，通过对热塑性树脂添加将直径、长度、结晶度、纯度等调节到一定范围内的碳纳米管来能够对所述热塑性树脂赋予提高的导电性。

【技术实现步骤摘要】
导电树脂组合物及利用其的塑料成型品本申请要求2016年2月19日提交的韩国专利申请第10-2016-0019975号的优先权，其全部内容通过引用方式并入本文。
本专利技术涉及包括将直径、长度、结晶度、纯度等调节到一定范围内的碳纳米管的导电树脂组合物及利用其的塑料成型品。
技术介绍
热塑性树脂是指受热软化呈塑性、冷却硬化的塑料。上述热塑性树脂具有优异的加工性和成型性，因此被广泛应用于各种生活用品、办公自动化设备、电气电子产品、汽车零部件等。并且，持续试图根据使用上述热塑性树脂制成的产品的种类和特性附加特殊性质来用作高附加值材料。尤其，在树脂产品之间或与其他材料之间产生摩擦的领域应用热塑性树脂的情况下，由于带电现象而发生产品的损伤和污染，因此，需要对热塑性树脂赋予导电性。如上所述，为了对现有热塑性树脂赋予导电性，使用如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉末、金属涂层无机粉或金属纤维等导电填料。然而，为了导出对导电性赋予有意义的结果，相对于热塑性树脂需要添加约20重量％以上的导电填料，这结果造成降低热塑性树脂的如耐磨损性等机械性能。为了解决上述问题，最近进行为将碳纳米管用作导电填料来同时实现热塑性树脂的机械性能和导电性的各种尝试。然而，在为了对热塑性树脂赋予导电性，尤其，为了对烯烃聚合物树脂赋予导电性而添加碳纳米管的情况下，与使用其它材料的情况相比，无法实现充分的导电性，且需要过量的添加量，因此，目前对此的解决方案是非常需要的。
技术实现思路
本专利技术旨在提供对热塑性树脂作为导电填料添加少量的碳纳米管并能够赋予良好的导电性的导电树脂组合物。本专利技术的一方面提供一种导电树脂组合物，该导电树脂组合物包括：碳纳米管聚集体，由平均外径为8～50nm且平均内径为所述平均外径的40％以上的多个碳纳米管以束形状构成；及热塑性树脂。在一实施例中，所述碳纳米管的拉曼光谱强度比(IG/ID)可以为1.0以上。在一实施例中，所述碳纳米管的碳纯度可以为95％以上。在一实施例中，所述碳纳米管聚集体的平均束直径可以为1～10μm。在一实施例中，所述碳纳米管聚集体的平均束长度可以为30～100μm。在一实施例中，所述碳纳米管聚集体的氧含量可以为0.5重量％以下。在一实施例中，基于所述导电树脂组合物的总重量，所述碳纳米管聚集体的含量可以为0.1～30重量％。在一实施例中，所述热塑性树脂可以为烯烃聚合物树脂。在一实施例中，所述烯烃聚合物树脂可以为选自由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、聚乙烯共聚物、聚丙烯及其两种或多种的混合物组成的组中的一种。在一实施例中，所述聚乙烯共聚物可以为选自由乙烯醋酸乙烯酯、乙烯丙烯酸丁酯、乙烯丙烯酸乙酯及其两种或多种的混合物组成的组中的一种。本专利技术的另一方面提供包括所述导电树脂组合物的塑料成型品。在一实施例中，所述塑料成型品的表面阻抗可以为102～1010Ω/sq。根据本专利技术的一方面，通过对热塑性树脂添加将直径、长度、结晶度、纯度等调节到一定范围内的碳纳米管来能够对所述热塑性树脂赋予提高的导电性。本专利技术的效果并非限定于所述效果，应当理解，包括从本专利技术的详细的说明或权利要求书中记载的专利技术的结构中推论出的所有效果。附图说明图1为根据本专利技术的一实施例的碳纳米管的透射电子显微镜(TEM)图像。图2为示出根据本专利技术的一实施例的碳纳米管聚集体的束长度的扫描电子显微镜(SEM)图像。图3为示出根据本专利技术的一实施例的碳纳米管聚集体的束直径的扫描电子显微镜(SEM)图像。图4为示出根据本专利技术的一比较例的碳纳米管的透射电子显微镜(TEM)图像。图5为示出根据本专利技术的一比较例的碳纳米管聚集体的束长度的扫描电子显微镜(SEM)图像。图6为示出根据本专利技术的一比较例的碳纳米管聚集体的束直径的扫描电子显微镜(SEM)图像。图7为示出利用根据本专利技术的实施例和比较例的导电树脂组合物制备的成型品的表面电阻值的图表。具体实施方式下面将参照附图描述本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于在此所阐述的实施例。贯穿整个文档，术语“包括或包含”与/或“具有”表示一个或多个其他组件、步骤、操作和/或除了所描述的组件、步骤、操作和/或元件之外，不排除其元件的存在或添加。下面，将参照附图对本专利技术的实施例进行详细说明。根据本专利技术的一方面的导电树脂组合物可以包括：碳纳米管聚集体，由平均外径为8～50nm且平均内径为所述平均外径的40％以上的多个碳纳米管构成；及热塑性树脂。碳纳米管是用于对作为非导体的热塑性聚合物树脂赋予导电性的材料，尤其，用于对烯烃聚合物树脂赋予导电性的材料，其显著减少通过对捏合有所述碳纳米管的树脂组合物进行成型来制备的塑料基底的表面电阻，从而能够提升导电性。所述碳纳米管的合成方法的例子包括电弧放电法、热解法、激光沉积法、等离子体化学气相沉积法、热化学气相沉积法等，但合成方法不受限制，而制成的所有碳纳米管都可使用。并且，所述碳纳米管根据壁数可以为选自由单壁碳纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管、层叠多个切去顶端的圆锥形石墨烯而成的中空管状碳纳米纤维(cup-stackedcarbonnanofiber)及其两种或多种的混合物组成的组中的一种，优选地，可以为易于制造且经济性良好的多壁碳纳米管，但不限于此。图1为根据本专利技术的一实施例的碳纳米管的透射电子显微镜(TEM)图像。参照图1，在所述碳纳米管聚集体中，平均外径为8～50nm且平均内径为所述平均外径的40％以上，优选为40～90％的多个单一条碳纳米管相互凝聚来以束(bundle)形式存在。所述外径是指包括构成碳纳米管壁的石墨层的碳纳米管横截面的直径，而所述内径是指除了石墨层之外的中空横截面的直径。此时，若所述碳纳米管单一条的平均外径为小于8nm或大于50nm，则所述碳纳米管凝聚而形成的碳纳米管聚集体的平均束直径无法被调解到下述的范围内，因此，优选使用具有如上所述的外径范围的碳纳米管。如本文所用，术语“束(bundle)”是指多个碳纳米管并排排列或乱成一团的状态的束或绳状，与此相反，多个碳纳米管不形成一定形状的状态下存在的情况可被称为“非束形”。所述束形状的碳纳米管聚集体基本上可以以多个碳纳米管，优选地，多个多壁碳纳米管相互凝聚的形式存在。各个碳纳米管和其聚集体可以具有线性形、曲线形或其混合形式。并且，若所述碳纳米管单一条，即，多壁碳纳米管的平均内径小于所述平均外径的40％，则碳纳米管的内部容积减少，从而导电性会降低，因此，所述碳纳米管的平均内径可以为所述平均外径的40％以上。另一方面，在用于分析所述碳纳米管的结构的方法中，可以有效地使用用于分析碳纳米管的表面状态的拉曼光谱法。如本文所用，术语“拉曼光谱法”是指在当照射如激光等单色的激发光时产生具有相当于分子的振动频率的差异的散射光的现象即拉曼效应中求得分子的振动频率的光谱法，可以通过上述拉曼光谱法将碳纳米管的结晶度数值化来进行测定。在所述碳纳米管的拉曼光谱中，存在于波数为1580±50㎝-1的区域的峰值被定义为G带，这是表示碳纳米管的sp2结合的峰值，即表示没有结构缺陷的碳结晶。而且，存在于波数为1360±50㎝-1的区域的峰值被定义为D带，这是表示碳纳米管的sp3结合的峰值，即表示含有结构缺陷的碳。另外，所述G带和D带的峰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电树脂组合物，其特征在于，包括：碳纳米管聚集体，由平均外径为8～50nm且平均内径为所述平均外径的40％以上的多个碳纳米管构成；及热塑性树脂。

【技术特征摘要】
2016.02.19 KR 10-2016-00199751.一种导电树脂组合物，其特征在于，包括：碳纳米管聚集体，由平均外径为8～50nm且平均内径为所述平均外径的40％以上的多个碳纳米管构成；及热塑性树脂。2.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其特征在于，所述碳纳米管的拉曼光谱强度比(IG/ID)为1.0以上。3.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其特征在于，所述碳纳米管的碳纯度为95％以上。4.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其特征在于，所述碳纳米管聚集体的平均束直径为1～10μm。5.根据权利要求4所述的导电树脂组合物，其特征在于，所述碳纳米管聚集体的平均束长度为30～100μm。6.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其特征在于，基于所述碳纳米管聚集体的总重量，所述碳纳米管聚集体的氧含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴东勋，成贤庆，柳相孝，郑忠宪，金起弘，金东焕，
申请(专利权)人：锦湖石油化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR