导电树脂组合物、制备其的方法以及包括其的模制品与流程

[相关申请的交叉引用]本申请要求在韩国知识产权局于2022年08月25日提交的韩国专利申请no.10-2022-0106747的优先权，该专利申请的公开内容通过引用并入本说明书中。本发明涉及一种导电树脂组合物、一种制备该导电树脂组合物的方法以及包括该导电树脂组合物的模制品。更具体地，本发明涉及一种导电树脂组合物，该导电树脂组合物除了具有优异的外观、刚性和导电性之外，还具有优异的水分稳定性和耐热性；由于这些性能，当暴露于外部环境时，能够使水分和热的影响最小化；并由此适用于代替在汽车中使用的金属部件的外部部件，本发明还涉及一种制备所述导电树脂组合物的方法和包括所述导电树脂组合物的模制品。

背景技术：

1、近年来，已经尝试使用树脂制造汽车外部部件以改善汽车的燃料效率。特别地，聚苯醚和聚酰胺的混合树脂被广泛地用作汽车外部部件的材料。

2、混合树脂是为了将聚苯醚的优异的耐热性和抗冲击性与聚酰胺的优异的耐溶剂性结合而制备的树脂。然而，由于差的相容性，混合树脂不具有足够的耐热性。

3、通常，汽车外部部件需要涂漆，并且考虑到环境方面、总挥发性有机化合物(tvoc)的减少以及外观，主要使用静电涂漆。为了改善静电涂漆的效率，已经尝试通过将导电材料诸如碳纤维或炭黑加入到混合树脂中来赋予导电性。然而，当加入导电材料时，出现诸如外观劣化和抗冲击性降低的问题。

4、美国专利no.6352654公开了一种通过混合聚苯醚-聚酰胺混合树脂和导电炭黑以改善涂料对混合树脂的粘附性和延展性而制备的导电树脂组合物。

5、然而，这种混合树脂在改善耐热性方面会具有限制。此外，当使用混合树脂制造模制品时，在模制品的表面上可能产生针孔，并且因此外观会劣化。此外，机械性能或尺寸稳定性会由于水分而劣化。

6、因此，对于具有优异的外观、机械性能和导电性，当暴露于外部环境时能够使水分和热的影响最小化，并且因此适用于汽车外部部件的导电树脂组合物的开发存在日益增长的需求。

技术实现思路

1、技术问题

2、因此，鉴于以上问题做出本发明，并且本发明的一个目的是提供一种导电树脂组合物，该导电树脂组合物除了具有优异的外观、刚性和导电性之外，还具有优异的水分稳定性和耐热性；由于这些性能，当暴露于外部环境时，能够使水分和热的影响最小化；并且因此适用于代替在汽车中使用的金属部件的外部部件，还提供一种制备所述导电树脂组合物的方法。

3、本发明的另一目的是提供一种使用所述用于外部部件的导电树脂组合物代替在汽车中使用的金属部件制造的模制品。

4、上述目的和其它目的可以通过下文描述的本发明来实现。

5、技术方案

6、根据本发明的一个方面，提供了一种导电树脂组合物，包含：

7、100重量份的包含第一聚酯和聚亚芳基醚的基础树脂(a)；

8、8重量份至20重量份的选自第一极性聚烯烃树脂、嵌段共聚抗冲改性剂和多官能反应剂中的两种或更多种第一添加剂(b)；和

9、4重量份至14重量份的选自第二极性聚烯烃树脂、第二聚酯、碳纳米管和碳纳米板中的三种或更多种第二添加剂(c)，

10、其中，所述导电树脂组合物提供海-岛结构，所述海-岛结构提供连续相(海)、分散相(岛)和附加分散相(亚岛)，

11、其中，所述连续相(海)由所述基础树脂(a)的第一聚酯、所述第一添加剂(b)的第一极性聚烯烃树脂和多官能反应剂以及所述第二添加剂(c)的第二极性聚烯烃树脂组成，

12、所述分散相(岛)由所述基础树脂(a)的聚亚芳基醚组成，

13、所述附加分散相(亚岛)由所述第一添加剂(b)的嵌段共聚抗冲改性剂以及所述第二添加剂(c)的碳纳米管和碳纳米板组成。

14、根据本发明的另一方面，提供了一种导电树脂组合物，包含：

15、100重量份的包含聚酯和聚亚芳基醚的基础树脂；1重量份至20重量份的嵌段共聚抗冲改性剂；1重量份至20重量份的多官能反应剂；以及0.1重量份至10重量份的选自碳纳米管和碳纳米板中的一种或多种，其中，所述导电树脂组合物具有10^8ohm/sq以下的表面电阻。

16、根据本发明的又一方面，提供了一种制备导电树脂组合物的方法，所述方法包括：

17、使用配备有9个以上捏合段的挤出机捏合并挤出100重量份的包含第一聚酯和聚亚芳基醚的基础树脂(a)；

18、8重量份至20重量份的选自第一极性聚烯烃树脂、嵌段共聚抗冲改性剂和多官能反应剂中的两种或更多种第一添加剂(b)；和

19、4重量份至14重量份的选自第二极性聚烯烃树脂、第二聚酯、碳纳米管和碳纳米板中的三种或更多种第二添加剂(c)，以提供海-岛结构，该海-岛结构提供连续相(海)、分散相(岛)以及在所述连续相内的附加分散相(亚岛)，

20、其中，所述连续相(海)由所述基础树脂(a)的第一聚酯、所述第一添加剂(b)的第一极性聚烯烃树脂和多官能反应剂、以及所述第二添加剂(c)的第二极性聚烯烃树脂组成，

21、所述分散相(岛)由所述基础树脂(a)的聚亚芳基醚组成，

22、所述附加分散相(亚岛)由所述第一添加剂(b)的嵌段共聚抗冲改性剂以及所述第二添加剂(c)的碳纳米管和碳纳米板组成。

23、根据本发明的再一方面，提供了一种包括所述导电树脂组合物的模制品。

24、有益效果

25、本发明具有以下效果：提供一种导电树脂组合物，该导电树脂组合物除了具有优异的外观、刚性和导电性之外，还具有优异的水分稳定性和耐热性；由于这些性能，当暴露于外部环境时，能够使水分和热的影响最小化；并且因此适用于代替在汽车中使用的金属部件的外部部件，还提供一种制备所述导电树脂组合物的方法。

26、另外，当暴露于水分时，使用所述组合物制造的模制品具有优异的尺寸稳定性，因此，当暴露于外部环境时，可以使模制品的尺寸变化最小化。

27、因此，根据本发明的用于汽车内部材料的复合树脂组合物和模制品可以应用于代替在汽车中使用的金属部件的外部部件，诸如外部面板、门、燃料入口和充电端口。

技术特征：

1.一种导电树脂组合物，包含：

2.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述基础树脂包含51重量％至74重量％的所述第一聚酯和26重量％至49重量％的所述聚亚芳基醚。

3.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述第一聚酯是聚对苯二甲酸丁二醇酯。

4.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述多官能反应剂包含选自羧基、胺基、羟基、马来酸基和环氧基中的两种以上的官能团。

5.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述多官能反应剂包括选自用羧酸、马来酸或马来酸酐官能化的聚苯醚树脂；和双酚a型环氧树脂中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，基于100重量份的所述基础树脂a，所述第一添加剂b包含选自1重量份至3重量份的所述第一极性聚烯烃树脂、3重量份至10.4重量份的所述嵌段共聚抗冲改性剂以及2重量份至15重量份的所述多官能反应剂中的两种或更多种。

7.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述第二添加剂c是通过捏合和挤出100重量份的包含70重量％至100重量％的所述第二极性聚烯烃树脂和0至30重量％的所述第二聚酯的基体树脂；10重量份至40重量份的所述碳纳米管；以及1重量份至10重量份的所述碳纳米板而得到的母料。

8.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述碳纳米管具有180m2/g至600m2/g的bet表面积并且以纤维形式存在。

9.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述碳纳米板具有5nm至50nm的平均厚度并且具有板形状。

10.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，基于100重量份的所述基础树脂，所述碳纳米板以0.4重量份至1.4重量份的量进一步被包含。

11.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述导电树脂组合物具有0.094％以下的吸湿率。

12.根据权利要求1所述的导电树脂组合物，其中，所述导电树脂组合物具有170℃以上的热变形温度和10^7ohm/sq以下的表面电阻。

13.一种导电树脂组合物，包含：

14.一种制备导电树脂组合物的方法，包括：使用配备有9个以上捏合段的挤出机，捏合并挤出100重量份的包含第一聚酯和聚亚芳基醚的基础树脂a；8重量份至20重量份的选自第一极性聚烯烃树脂、嵌段共聚抗冲改性剂和多官能反应剂中的两种或更多种第一添加剂b；和4重量份至14重量份的选自第二极性聚烯烃树脂、第二聚酯、碳纳米管和碳纳米板中的三种或更多种第二添加剂c，以提供海-岛结构，该海-岛结构提供连续相，即，海；分散相，即，岛；和在所述连续相内的附加分散相，即，亚岛，

15.一种模制品，包括根据权利要求1至权利要求13中任一项所述的导电树脂组合物。

16.根据权利要求15所述的模制品，其中，所述模制品是汽车静电涂漆外部部件。

技术总结
本发明涉及一种导电树脂组合物、一种制备该导电树脂组合物的方法以及包括该导电树脂组合物的模制品。本发明具有的效果是提供一种导电树脂组合物、一种制备所述导电树脂组合物的方法以及包括所述导电树脂组合物的模制品，所述导电树脂组合物除了具有优异的外观、刚性和导电性之外，还具有优异的水分稳定性和耐热性；由于这些性能，当暴露于外部环境时，能够使水分和热的影响最小化；并且因此适合用于代替在汽车中使用的金属部件的外部部件。

技术研发人员：崔琦大,权五敏,咸明照,金光俊
受保护的技术使用者：株式会社LG化学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29