PA66の着色剤について

Question

成形材料PA66の着色剤について教えてください。

先日、PA66の黒色を使用した製品にて、絶縁不良が発生しました。
発生条件は高温時（８５℃）の非導通間が絶縁不良となります。

常温では問題ありません。絶縁不良となるのは８５℃のみの状態だけで冷めてしまえば問題ありません。

材料メーカーへ問い合わせた結果、着色剤にカーボンブラックが混ぜられていることは確認できましたが、気になる点を挙げさせて頂きます。

?着色剤カーボンブラックが８５℃の高温の時のみ絶縁不良となる原因が分かりません。
?カーボンブラックの温度特性はどのような現象が出るのでしょうか？
?カーボンブラックが原因であればカーボンブラックを含まない着色剤を使用したいと思っています。
黒色にするにはカーボンブラック以外にどのような着色剤があるのでしょうか？
?また、着色剤の含有割合はどのくらいになるのでしょうか？

樹脂材料について知識がなく、困っています。
ご教示お願い致します。

Answer

出現温度、個体差ともに不安定な現象と思います。（逆なら積極利用が考えられる）

カーボンブラックの3大特性
　　http://www.carbonblack.jp/cb/tokusei.html　　
　　■ストラクチャー
　　ストラクチャーの大きなカーボンブラックは特にすぐれた導電性能を示します。

なのでその逆。指標として DBP吸収量 があり、小さいグレードが適すらしいが・・・

電気絶縁性グレード
　　http://www.carbonblack.jp/product/list1_03.html#06ma100r

素人なので区別が付きませんが、ここに聞けば教えて貰えそうです。

Answer

参考文献の2.9項によれば、カーボンブラックは分散性がよいので、着色剤
なしの樹脂よりも着色剤を入れた方が絶縁性が向上するとの記述があります。
この記述内容から推定すると、樹脂中で、カーボンブラックが十分に分散し
ていなかったことが絶縁性能の低下に繋がったことを疑うことができそうで
す。
また、電気的性能を良好に保つためには、特定のグレードを使用することも
必要なようです。
黒色の着色剤として、カーボンブラックは有力な材料ですので、一概に
切り捨てずに、PA66とともに、適切なグレードの選定を行うことを視野に
いれて検討なさっては如何でしょうか。

Answer

着色剤に関しては情報を持ちませんのでご容赦下さい。
ＰＡ６６は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃付近にあり、樹脂がこの温度以上になるとポリマーの主鎖が“うなぎ”の様に動き始めます。その結果カーボンブラック等の顔料も動かされ、熱（エンタルピー）的に安定なろうとしてカーボンブラックが連結するのではないかと推測します。その結果抵抗率が下がって通電するのではないでしょうか？

ポリマーの温度がＴｇ未満になると主鎖の動きは停止しますが、上記の仮説とするとＴｇ未満になっても抵抗率は戻らず、下がった状態が継続されます。
もし（線）膨張率の違い（カーボンブラック＞ＰＡ６６）が主要因とすると抵抗率は戻ると考えられます。

PA66の着色剤について