JP2002053747A - ポリカーボネート樹脂組成物及びそれからなる電気・電子部品搬送用部品 - Google Patents
ポリカーボネート樹脂組成物及びそれからなる電気・電子部品搬送用部品Info
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Abstract
の電気的性質に優れ、かつ揮発性物質による汚染性の小
さいポリカーボネート樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 ポリカーボネート樹脂と導電性物質との
重量比が70/30〜99.9/0.1であり、揮発分
量が、ヘッドスペースガスクロマトグラフを用いて10
0℃×30minで測定したヘプタン換算で、20pp
m以下であるポリカーボネート樹脂組成物。
Description
樹脂組成物に関し、詳しくは電気・電子部品搬送用部品
に適したポリカーボネート樹脂組成物及びそれからなる
電気・電子部品搬送用部品に関する。
や高集積化、高精度化が進み、それに伴い、多様で厳し
い要求が増えてきており、例えば、電気・電子部品への
塵やほこりの付着を極力低減させたいという要求が挙げ
られる。これら電気・電子部品は、塵やほこりが付着す
ると接点不良や読みとりエラー等の問題を起こすため、
元来、塵やほこりの付着を嫌うものだが、小型軽量化や
高集積化、高精度化により、その要求が一層厳しくなっ
てきたものである。例えば、半導体に使われるICチッ
プや、ウエハー、コンピューターに使われるハードディ
スクの内部部品等はその最たる例である。
やほこりの極めて少ない、いわゆるクリーンルームで行
われており、ここでの塵、ほこりの付着は起こらない
が、これらの部品は、搬送時には外気にさらされるた
め、ここでの付着が問題となってくる。これら電気・電
子部品の搬送用部品(トレーやケース、ハウジング等)
には、意匠性、軽量化の意味から合成樹脂が用いられる
ことが多く、中でもポリカーボネート樹脂は、機械的強
度、耐熱性に優れ、寸法安定性にも優れるため、本用途
に適した樹脂である。
本来電気を通さない絶縁性であるため、帯電しやすく、
塵、ほこりが付着しやすい。このため搬送中に、搬送用
部品に付着した塵、ほこりが、その後電気・電子部品本
体に付着してしまうという問題がある。これを防ぐた
め、搬送用部品に使われるポリカーボネート樹脂には、
電気抵抗を下げ、導電性を持たせるために、例えば、カ
ーボンブラックやカーボンファイバー等が配合されてい
る。
化炭素に代表される塩素化合物は、電気・電子部品を腐
食し、誤作動の原因になりかねない為、例えば、特開平
10−211686号公報には、精密部材収納容器の素
材樹脂として揮発性塩素の少ないポリカーボネート樹脂
を用いることが開示されている。しかしながら、こうし
たポリカーボネート樹脂を用いるだけでは、電気・電子
部品に悪影響を及ぼすことなく、また、塵やほこりの付
着問題がないポリカーボネート樹脂組成物を得ることは
困難であった。
的強度、耐熱性、導電性や帯電防止性等の電気的性質に
優れ、かつ揮発性物質による汚染性の小さいポリカーボ
ネート樹脂組成物及びそれからなる電気電子部品搬送用
部品を提供することにある。
解決するためになされたものであり、その要旨は、ポリ
カーボネート樹脂と導電性物質との重量比が70/30
〜99.9/0.1であり、揮発分量が、ヘッドスペー
スガスクロマトグラフを用いて100℃×30minで
測定したヘプタン換算で、20ppm以下であることを
特徴とするポリカーボネート樹脂組成物に存する。
発明におけるポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポ
リカーボネート、脂肪族ポリカーボネート、芳香族−脂
肪族ポリカーボネートを用いることができるが、中でも
芳香族ポリカーボネートが好ましい。芳香族ポリカーボ
ネート樹脂としては、芳香族ヒドロキシ化合物またはこ
れと少量のポリヒドロキシ化合物をホスゲンまたは炭酸
のジエステルと反応させることによって作られる分岐し
ていてもよい熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体ま
たは共重合体である。
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=ビス
フェノールA)、テトラメチルビスフェノールA、、ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)−P−ジイソプロピルベ
ンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4−ジ
ヒドロキシジフェニルなどが挙げられ、好ましくはビス
フェノールAが挙げられる。さらに、難燃性をさらに高
める目的で上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン
酸テトラアルキルホスホニウムが1個以上結合した化合
物及び又はシロキサン構造を有する両末端フェノール性
OH基含有のポリマーあるいはオリゴマーを使用するこ
とができる。
るには、フロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,
6−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、
4,6−ジメチル−2,4,6−トリ(4−ヒドロキシ
フェニル)ヘプタン、2,6−ジメチル−2,4,6−
トリ(4−ヒドロキシフェニルヘプテン−3、1,3,
5−トリ(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,
1,1−トリ(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどで
示されるポリヒドロキシ化合物、あるいは3,3−ビス
(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール(=イサ
チンビスフェノール)、5−クロルイサチンビスフェノ
ール、5,7−ジクロルイサチンビスフェノール、5−
ブロムイサチンビスフェノールなどを前記芳香族ジヒド
ロキシ化合物の一部として用いればよく、使用量は、
0.01〜10モル%程度であり、好ましくは0.1〜
2モル%程度である。
キシ化合物を用いればよく、mー及p−メチルフェノー
ル、m−及びp−プロピルフェノール、p−tert−
ブチルフェノール及びp−長鎖アルキル置換フェノール
などが挙げられる。本発明で用いる芳香族ポリカーボネ
ート樹脂としては、好ましくは、2,2ービス(4ーヒ
ドロキシフェニル)プロパンから誘導されるポリカーボ
ネート樹脂、または2,2ービス(4ーヒドロキシフェ
ニル)プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから
誘導されるポリカーボネート共重合体が挙げられる。さ
らに2種以上のポリカーボネート樹脂を併用することも
できる。
は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度25℃
で測定された溶液粘度より換算した値で、好ましくは1
4,000〜30,000である。粘度平均分子量が1
4,000未満であると機械的強度が不足し、30,0
00を越えると成形性が不十分である。ポリカーボネー
ト樹脂の粘度平均分子量は、より好ましくは15,00
0〜28,000であり、最も好ましくは16,000
〜26,000である。
ついては、限定されるものでは無く、ホスゲン法(界面
重合法)あるいは、溶融法(エステル交換法)等で製造
することができる。さらに、溶融法で製造された、末端
基のOH基量を調整した芳香族ポリカーボネート樹脂を
使用することができる。
する物質であり、導電性有機物質や導電性無機物質が挙
げられる。導電性物質の例としては、イオン性有機界面
活性剤、非イオン性有機界面活性剤、ポリエチレングリ
コール単位有する高分子帯電防止剤、イオン性官能基を
有する高分子帯電防止剤、カーボンブラック、炭素繊
維、黒鉛、炭素ウイスカー、中空炭素フィブリル、金属
繊維、金属粉末、金属酸化物などが挙げられる。導電性
物質としては、揮発性物質の付着やポリカーボネートの
分解による揮発性物質の生成が少ないことより、導電性
無機物質が好ましい。導電性無機物質としては、好まし
くは、炭素繊維及び中空炭素フィブリルなどが挙げら
れ、、少量で導電性が付与できることより、中空炭素フ
ィブリルが特に好ましい。
炭素フィブリルである。中空炭素フィブリルの外径は、
数平均で、好ましくは3〜70nmである。フィブリル
外径が3nm未満であると、樹脂中への分散性が不十分
になりやすく、70nmを越えると得られる樹脂組成物
の導電性が不十分になりやすい。中空炭素フィブリルの
外径は、数平均で、より好ましくは4〜60nmであ
る。中空炭素フィブリルのアスペクト比は、数平均で、
好ましくは5以上である。アスペクト比が5未満である
と、得られる樹脂組成物の導電性が不十分になりやす
い。中空炭素フィブリルのアスペクト比は、数平均で、
より好ましくは7以上である。中空炭素フィブリルの外
径やアスペクト比の測定は電子顕微鏡により中空炭素フ
ィブリルの観察を行い、得られた写真を画像解析するこ
とにより行うことができる。
炭素原子の本質的に連続的な多数層からなる外側領域
と、内部中空領域とを有し、各層と中空領域とが該フィ
ブリルの円柱軸の周囲に実質的に同心に配置されている
本質的に円柱状のフィブリルである。更に、上記外側領
域の規則的に配列した炭素原子が黒鉛状であり、上記中
空領域の直径が2〜20nmであることが好ましい。
特表昭62−500943号公報や米国特許第4,66
3,230号明細書に記載されている。その製法につい
ては、上記特許公報や米国特許明細書に記載されている
ように、例えばアルミナを支持体とする鉄、コバルト、
ニッケル含有粒子などの遷移金属含有粒子を、一酸化炭
素、炭化水素等の炭素含有ガスと850〜1200℃の
高温で接触させ、熱分解により生じた炭素を遷移金属を
起点として繊維状に成長させる方法が挙げられる。中空
炭素フィブリルとしては、ハイペリオン・カタリシス社
より「グラファイト・フィブリル」の商品名で市販され
ている。
量比は70/30〜99.9/0.1である。ポリカー
ボネート樹脂と導電性物質との重量比が70/30未満
であると機械的強度が不十分であり、99.9/0.1
を越えると導電性や帯電防止性能が不十分である。ポリ
カーボネート樹脂と導電性物質との重量比は、好ましく
は75/25〜99.5/0.5であり、より好ましく
は80/20〜99.2/0.8である。
は、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の安定
剤、顔料、染料、滑剤、難燃剤、離型剤等の添加剤、ガ
ラス繊維、ガラスフレーク、タルク、マイカ、チタン酸
カリウム、ホウ酸アルミニウム、ワラストナイト等の強
化材や、ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂を添
加配合することができる。ポリカーボネート樹脂以外の
熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリアミド、H
IPSあるいはABS等のスチレン系樹脂、ポリオレフ
ィン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。ポリカーボネート
樹脂以外の熱可塑性樹脂の配合量は、好ましくは、全樹
脂成分中40重量%以下、より好ましくは30重量%以
下である。本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、
耐衝撃改良剤として通常用いられるエラストマーを添加
することもできる。
る方法としては、各種混練機、例えば、一軸および多軸
混練機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープ
ラストグラム等で、上記成分を混練した後、冷却固化す
る方法や、適当な溶媒、例えば、ヘキサン、ヘプタン、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素およびその
誘導体に上記成分を添加し、溶解する成分同志あるい
は、溶解する成分と不溶解成分を懸濁状態で混ぜる溶液
混合法等が用いられる。工業的コストからは溶融混練法
が好ましいが、これに限定されるものではない。
発分量は、ヘッドスペースガスクロマトグラフを用いて
100℃×30minで測定したヘプタン換算で、20
ppm以下である。揮発分量が20ppmを越えると、
ICチップやウエハーやハードディスクの表面汚れによ
る支障が生じ、電気・電子部品に悪影響を及ぼす。ポリ
カーボネート樹脂組成物の揮発分量は、好ましくは15
ppm以下であり、より好ましくは10ppm以下であ
る。
て測定するには、ヘッドスペース部分を100℃に設定
し、試料管に試料を30min導入し、発生した揮発物
を吸着する。次いでこの吸着された揮発性物質をガスク
ロマトグラフに導入し、クロマトグラムを得る。ここ
で、別途測定、作成しておいたヘプタンの検量線をベー
スに、試料から発生した揮発物の定量を行う。また、ガ
スクロマトグラムにおいて保持時間が既知の物質につい
ては、定性を行うこともできる。
としては、如何なる方法を用いてもよく、特に限定され
るものではないが、溶融混練前のポリカーボネート樹脂
中の揮発分を少なくする方法、溶融混練で揮発分を除去
する方法等が挙げられる。溶融混練前のポリカーボネー
ト中の揮発分を少なくするには、乾燥温度を高くする方
法、乾燥時間を長くする方法などが挙げられる。具体的
には、上記ヘッドスペースガスクロマトグラフを用いて
100℃×30minで測定したヘプタン換算の揮発分
量が300ppm以下のポリカーボネート樹脂を溶融混
練に用いることが好ましい。
混練時に行う脱気を強化することが好ましい。脱気時の
減圧度は、好ましくは15torr以下であり、より好
ましくは10torr以下であり、最も好ましくは5t
orr以下である。また、水を0.1〜5重量部加えて
溶融混練を行い、揮発分と共沸させることもできる。
記ポリカーボネート樹脂組成物を用いて成形することに
より得ることができる。成形方法としては、特に限定さ
れるものでなく、熱可塑性樹脂組成物について一般に用
いられている成形法、例えば、射出成形、中空成形、押
し出し成形、シート成形、熱成形、回転成形、積層成形
等の成形方法が適用できる。
えば、ICチップのトレーやIC部品ボックス、ウエハ
ーのトレーやケース、回路基盤の収納ボックスやトレ
ー、ハードディスク、CD、DVD、MO等の光や磁気
記録媒体の基盤、ハウジング、ヘッド等の部品のトレー
や収納箱等が挙げられる。電気・電子部品搬送用部品
は、塵やほこりの付着を嫌うことから、表面抵抗が低い
ことが要求されるが、低すぎるとショートの危険性があ
り好ましくない。電気・電子部品搬送用部品の表面抵抗
値は、好ましくは103〜1012Ωであり、より好まし
くは103〜1010Ωである。
りの付着防止の意味から帯電防止性能が要求される。こ
こで帯電防止性能は、スタティックオネストメーターを
用いて、帯電相対値を測定することで評価できる。帯電
相対値は、帯電のしにくさを表す指標であって、小さい
方が好ましく、具体的には10kVの電圧を印荷した時
に5mV以下であることが好ましく、2mV以下である
ことがより好ましい。
が、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に
限定されるものではない。なお、以下の実施例におい
て、各成分として次に示すものを用いた。 (A)ポリカーボネート1:水酸化ナトリウム3.7k
gを水42Lに溶解し、20℃に保ちながら、2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン7kg、ハイ
ドロサルフィド15gを溶解した。これにメチレンクロ
ライド30Lを加えて攪拌しつつ、p−t−ブチルフェ
ノール148gを加え、次いでホスゲン3.5kgを6
0分で吹き込んだ。ホスゲン吹き込み終了後、激しく攪
拌して反応液を乳化させ、乳化後、8mLのトリエチル
アミンを加え約1時間攪拌を続け重合させた。重合液を
水相と有機相に分離し、有機相をリン酸で中和した後、
洗液のPHが中性となるまで洗浄を繰り返した後、イソ
プロパノールを35L加えて重合物を沈殿させた。沈殿
物を濾過した後、沈殿物をヘプタン35Lで洗浄し、濾
過した。その後、120℃で7時間乾燥することによ
り、白色粉末状のポリカーボネートを得た。得られたポ
リカーボネートの揮発分は、ヘッドスペースガスクロマ
トグラフを用いて100℃×30minで測定した結
果、ヘプタン換算の揮発分量が100ppmであり、粘
度平均分子量は、21,000であった。
20℃で2時間とした以外は、上記ポリカーボネート1
と同様にして白色粉末状のポリカーボネートを得た。得
られたポリカーボネートの揮発分は、ヘッドスペースガ
スクロマトグラフを用いて100℃×30minで測定
した結果、ヘプタン換算の揮発分量が700ppmであ
り、粘度平均分子量は、21,000であった。
チ:中空炭素フィブリル15重量%とポリカーボネート
85重量%からなるマスターペレット、ハイペリオンイ
ンターナショナル社製、商品名:PC/15BN。中空
炭素フィブリルの外径は、数平均で10nmであり、ア
スペクト比は、数平均で500であった。 (D)炭素繊維:東邦レーヨン社製品、商品名:ベスフ
ァイトC6−SR。
法に従い、三点曲げ試験を行った。 (2)荷重たわみ温度:ASTM D648に従い、
1.82MPaの条件で、荷重たわみ試験を行った。 (3)表面抵抗:50mm×90mm×3.2mmtの
角板成形品を用い、三菱化学(株)製品のロレスタ又は
ハイレスタにて測定を行った。(104Ω以上の値のも
のについてはハイレスタを用い、それ以下になるものに
ついては、ロレスタを用いた。)
×3.2mmtの角板成形品を用い、帯電相対値につい
て測定を行った。帯電相対値は、スタティックオネスト
メーターを使用し、印荷電圧10kV、印荷時間1分間
の条件で行った。 (5)揮発物量:ペレット1.5gを、ヘッドスペース
装置(日本分析工業製、JHS−100A)の試料管に
セットし、100℃×30min放置し、キャリヤーガ
スにHeを用い揮発物を吸着管に吸着させた。この吸着
された揮発物を、ガスクロマトグラフ(横河製、HP5
890A)に導入し、キャリヤーガスにHeを用い、4
0℃〜300℃まで、10℃/minで昇温し、FID
にて検出した。得られたガスクロマトグラムと予め作成
しておいたヘプタンの検量線をベースに、ヘプタン換算
の揮発物量を求めた。
素フィブリルマスターバッチとの重量比が90/10に
なるように調製した原料をタンブラーミキサーにて均一
に混合した後、二軸押出機(30mmφ)を用いて、シ
リンダー温度300℃でベント減圧度15torrでペ
レット化した。このペレットを、射出成形機(住友ネス
タール社製品、型締め力75T)を用い、シリンダー温
度280℃、金型温度80℃の条件で射出成形して成形
品を作成し、各種評価を行った。 〔実施例2〕ベント減圧度を4torrに変えた以外
は、実施例1と同様にして、ペレット化を行い、成形品
の作成、各種評価を行った。
にポリカーボネート2を用いる以外は、実施例2と同様
にして、ペレット化を行い、成形体の作成、各種評価を
行った。 〔実施例4〕ポリカーボネート1と炭素繊維との重量比
が85/15になるように割合で、ポリカーボネート1
を二軸押出機(30mmφ)を用いて、シリンダー温度
300℃で供給し、下流に設けられたフィード口から炭
素繊維をフィードしながら、ベント減圧度15torr
でペレット化した。得られたペレットを、実施例1と同
様にして射出成形し成形体の作成、各種評価を行った。 〔実施例5〕ベント減圧度を4torrに変えた以外
は、実施例4と同様にして、ペレット化を行い、成形体
の作成、各種評価を行った。
を用いて成形し、ハードディスク基盤搬送・収納用容器
を作成した。得られた容器の中にハードディスク基盤を
収納し、23℃×168時間放置後、ハードディスク基
盤を取り出し、ハードディスク基盤の表面をアセトンに
て洗浄し、回収したアセトン洗浄液をガスクロマトグラ
ムにて測定したところ、有機物は検出されなかった。こ
のことからハードディスク基盤表面は汚染されておらず
正常であった。また、得られた容器の表面抵抗値は4×
106Ωであった。
rrに変えた以外は、実施例1と同様にして、ペレット
化を行い、成形体の作成、各種評価を行った。 〔比較例2〕ポリカーボネートにポリカーボネート2を
用いた以外は、実施例4と同様にして、ペレット化を行
い、成形体の作成、各種評価を行った。 〔比較例3〕導電性物質を配合しなかった以外は、実施
例1と同様にして、ペレット化を行い、成形体の作成、
各種評価を行った。
は、機械的強度、耐熱性、導電性や帯電防止性等の電気
的性質に優れ、且つ揮発性物質による汚染性も極めて小
さく、電気・電子部品搬送用部品の材料に適している。
本発明の電気・電子部品搬送用部品は、ICチップやウ
エハーやハードディスクの表面に対する汚染性が極めて
小さく、汚れによる支障が生じ難く、更に機械的強度、
耐熱性、導電性、帯電防止性にも優れており、その工業
的有用性は非常に大きい。
Claims (9)
- 【請求項1】 ポリカーボネート樹脂と導電性物質との
重量比が70/30〜99.9/0.1であり、揮発分
量が、ヘッドスペースガスクロマトグラフを用いて10
0℃×30minで測定したヘプタン換算で、20pp
m以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂組
成物。 - 【請求項2】 ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量
が、溶媒としてメチレンクロライドを用い温度25℃で
測定された溶液粘度より換算した値で、14,000〜
30,000であることを特徴とする請求項1に記載の
ポリカーボネート樹脂組成物。 - 【請求項3】 導電性物質が、導電性無機物質であるこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載のポリカーボネー
ト樹脂組成物。 - 【請求項4】 導電性物質が、中空炭素フィブリル又は
炭素繊維であることを特徴とする請求項1又は2に記載
のポリカーボネート樹脂組成物。 - 【請求項5】 導電性物質が、中空炭素フィブリルであ
ることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリカーボ
ネート樹脂組成物。 - 【請求項6】 中空炭素フィブリルの外径が、数平均で
3〜70nmであることを特徴とする請求項4又は5に
記載のポリカーボネート樹脂組成物。 - 【請求項7】 中空炭素フィブリルのアスペクト比が、
数平均で5以上であることを特徴とする請求項4ないし
6のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。 - 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載のポ
リカーボネート樹脂組成物を成形してなることを特徴と
する電気・電子部品搬送用部品。 - 【請求項9】 成形品の表面抵抗値が、103〜1012
Ωであることを特徴とする請求項8記載の電気・電子部
品搬送用部品。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241068A JP2002053747A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | ポリカーボネート樹脂組成物及びそれからなる電気・電子部品搬送用部品 |
| US09/923,551 US6608133B2 (en) | 2000-08-09 | 2001-08-07 | Thermoplastic resin composition, molded product using the same and transport member for electric and electronic parts using the same |
| US10/464,095 US20040034140A1 (en) | 2000-08-09 | 2003-06-17 | Thermoplastic resin composition, molded product using the same and transport member for electric and electronic parts using the same |
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004538353A (ja) * | 2001-08-17 | 2004-12-24 | ユニバーシティ・オブ・デイトン | 伝導性高分子ナノ複合材料を形成する方法及びそれによって製造された材料 |
| JP2005036200A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-02-10 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 熱可塑性樹脂組成物およびその成形品 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241068A patent/JP2002053747A/ja active Pending
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