JP2000076926A - 導電性粉体カプセルの製造方法および導電性樹脂組成物 - Google Patents

導電性粉体カプセルの製造方法および導電性樹脂組成物

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JP2000076926A
JP2000076926A JP10246460A JP24646098A JP2000076926A JP 2000076926 A JP2000076926 A JP 2000076926A JP 10246460 A JP10246460 A JP 10246460A JP 24646098 A JP24646098 A JP 24646098A JP 2000076926 A JP2000076926 A JP 2000076926A
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conductive
conductive powder
powder
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solvent
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Nobuyuki Shiratori
伸之 白鳥
Katsutoshi Nagai
勝利 長井
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Japan Energy Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 重合物の被覆量が少ない場合でも均一に被覆
されている導電性粉体カプセルの製造方法を提供し、そ
れにより、導電性に優れた導電性樹脂組成物を提供す
る。 【解決手段】 導電性粉体を、臨界ミセル濃度の0.8
倍以上の界面活性剤が存在する溶媒中に分散させ、該溶
媒中で重合開始剤の存在によりラジカル重合可能なモノ
マーを重合させて導電性粉体を被覆することを特徴とす
るものである。導電性粉体カプセルを熱可塑性樹脂に配
合したことで導電性樹脂組成物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性粉体をラジ
カル重合可能なモノマーの重合物により被覆した導電性
粉体カプセル及びその製造方法並びに導電性樹脂組成物
に関する。この導電性粉体カプセルは、樹脂に配合する
ことにより導電性を付与した導電性樹脂組成物とするこ
とができる。この導電性樹脂組成物は、帯電防止性ある
いは電磁波遮蔽性を有しており、表面が塵等で汚れ難か
ったり、静電気あるいは電磁波によるトラブルが少な
く、テレビ、オーデイオ機器、コンピューターおよび周
辺機器、通信機器、工業用電子機器、家電製品等のハウ
ジングや自動車部品等として有用である。
【0002】
【従来の技術】導電性樹脂組成物は、導電性のランクに
よって種々の用途に使い分けられている。比較的導電性
の低い材料(体積固有抵抗率:10〜10Ω・c
m)では、静電気防止機能を活用したタイル等の床材、
ケースやコンテナ類として、体積固有率が10〜10
Ω・cmの材料では、OA機器ケース類、IC、LS
I等の各種容器類として、10〜10Ω・cmの材
料では、金属メッキも容易となり、自動車部品や住宅資
材等の装飾部品として、10−3〜10Ω・cmの材
料では、電磁波遮蔽材料として、各種コンピューターの
ハウジング、電子部品用ハウジング、家電用電子部品ハ
ウジングに利用されている。
【0003】一般に、電気絶縁性の樹脂に導電性を付与
する場合、金属粉末、金属繊維、黒鉛粉末、カーボンブ
ラックあるいは炭素繊維、さらには金属メッキした炭素
繊維等の導電性材料を直接樹脂に配合し、混練、分散さ
せる方法が行われている。これらの導電性材料自体で
は、樹脂との親和性がよくないために、導電性粉体の表
面をアクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルまた
はスチレンの重合物により被覆した導電性粉体カプセル
が提案されている。(特開平8−227611)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような導電性粉体
の製造は、導電性粉体を水中で分散させ、モノマーを重
合させることで重合物により被覆している。この製造方
法では、被覆量を増した場合には導電性粉体を均一に被
覆することができるが、より均一な被覆、特に被覆量が
少ない場合の均一性の向上が望まれている。また、用い
たモノマーのうち導電性粉体を被覆することに用いられ
るものは少ない。このため、導電性粉体カプセルの樹脂
中への分散が十分でないため使用される樹脂が限定され
てしまう。本発明は、このような問題を解決することを
課題とするもので、本発明の目的は、重合物の被覆量が
少ない場合でも均一に被覆されている導電性粉体カプセ
ルの製造方法を提供し、それにより、導電性に優れた導
電性樹脂組成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するために、導電性粉体カプセルへの重合物の被覆
方法について鋭意検討した結果、臨界ミセル濃度程度以
上の界面活性剤の存在する水中でモノマーを重合させる
ことにより導電性粉体の被覆をより均一にできることを
見出し、本発明に想到した。
【0006】すなわち、本発明による導電性粉体カプセ
ルの製造方法は、導電性粉体を、臨界ミセル濃度の0.
8倍以上の界面活性剤が存在する溶媒中に分散させ、該
溶媒中で重合開始剤の存在によりラジカル重合可能なモ
ノマーを重合させて導電性粉体を被覆することを特徴と
するものである。本発明による導電性粉体カプセルは、
臨界ミセル濃度0.8倍以上の界面活性剤の存在する溶
媒中でラジカル重合可能なモノマーにより被覆された導
電性粉体であることを特徴とするものである。また、本
発明による導電性樹脂組成物は、本発明による導電性粉
体カプセルを熱可塑性樹脂に配合したことを特徴とす
る。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の導電性粉体としては、導
電性を有するものの粉体であれば、いずれでも支障なく
用いることができるが、粉体自身の導電性が優れている
銅粉、鍍銅黒鉛、鍍銅二硫化モリブデン、黒鉛、膨張黒
鉛またはカーボンブラック等の粉体を用いることが好ま
しい。この粉体は、一般に樹脂の充填材として用いられ
ている大きさのものであればよく、0.01〜1000μmの範
囲で適宜選択できるが、1〜100μmの範囲が好ましい。
さらに、この粉体の形状は、必ずしも球状である必要は
なく、板状、棒状、繊維状、サイコロ状等の形状のもの
でも用いることができる。
【0008】本発明のラジカル重合可能なモノマーとし
ては、常温で固体、または液体のものが重合反応を行う
うえで望ましく、具体的には種々のアクリル酸エステ
ル、メタクリル酸エステル、スチレン誘導体、アクリロ
ニトリルなどのモノマーを例示できる。これらのモノマ
ーは、単独でも2種以上組み合わせて用いることができ
る。
【0009】導電性粉体のカプセル化法としては、ま
ず、導電性粉体を水などの極性溶媒中に分散させ、これ
に臨界ミセル濃度の0.8倍以上の界面活性剤を加え、
これを撹拌しながらモノマーおよび重合開始剤を加え
て、撹拌を継続して、重合反応を行うことにより進行さ
せることが好ましい。この場合、導電性粉体と溶媒
(水)との割合は、50/100〜1/100の範囲で適宜選定す
ることができるが、20/100〜2/100の範囲が好ましい。
溶媒としては、炭化水素などの非極性溶媒や水、アルコ
ールなどの極性溶媒を適宜用いることができるが、水な
どの極性溶媒が好ましく用いられる。
【0010】界面活性剤としては、カチオン系界面活性
剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤を適
宜選定することができるが、カチオン系界面活性剤を用
いることが好ましい。これらの界面活性剤をその活性剤
の臨界ミセル濃度の0.8倍以上になるように加えるこ
とが必要であり、通常、臨界ミセル濃度の0.8倍から
20倍に相当する界面活性剤を添加し、特に好ましく
は、臨界ミセル濃度の0.9倍から2倍に相当する界面
活性剤を添加する。
【0011】重合開始剤としては、ラジカル重合可能な
モノマーの重合に一般に用いられている、亜硫酸、2,
2,−アゾイソブチロニトリル(AIBN)、2,2,
−アゾビス(イソブチルアミジン)塩酸塩(AIB
A)、過硫酸カリウム等を適宜用いることができる。こ
の重合開始剤の濃度は、モノマーの種類にもよるが、1
x10−3mol/lから5x10−1mol/lの範
囲で適宜選択するとよい。重合反応温度は、溶媒に水を
用いる場合、常温から水の沸騰温度である100℃まで
採用できるが、操作性および反応性から50℃〜90℃
の範囲が好ましい。最適反応時間は、反応温度等の条件
に影響されるが、30分から5時間の範囲で充分であ
る。
【0012】このカプセル化反応においては、反応条件
を制御することにより、有機モノマーの重合量(樹脂含
有率:重合物の導電性粉体に対する重量比)を任意に変
化させることができる。樹脂類に配合する場合は、この
カプセル化量は0.1〜50重量%とすること、特には
1〜40重量%とすることが好ましい。50重量%以上
ではカプセル化導電性粉体の凝集が生じやすくなり、取
扱上好ましくない。
【0013】本発明による導電性粉体カプセルは、その
ままプレス成形や射出成形等により成形して、導電性樹
脂製品を得ることができ、また、カプセル化導電性粉体
を他の樹脂に配合することにより、各種導電性樹脂組成
物を得ることができる。導電性粉体カプセルを配合でき
る樹脂は特に限定されないが、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ナイロン、ABS樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩
化ビニル、ポリオキシメチレン等の熱可塑性樹脂、特に
はポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂が好ましく
用いられる。
【0014】導電性粉体カプセルの他の樹脂への配合量
は、90重量%程度まで任意に配合でき、導電性の要求
ランクの面から樹脂100重量部に対して、導電性粉体
カプセル5〜900重量部の範囲で適宜選定して配合す
ることが好ましい。導電性粉体カプセルを他の樹脂へ配
合、混練する場合、樹脂類への各種粉体等の配合一般に
使用されている単軸混練機、2軸混練機、バンバリーミ
キサーあるいは加圧ニーダー等をそのまま利用できる。
【0015】
【発明の効果】本発明による導電性粉体カプセルの製造
方法は、臨界ミセル濃度の0.8倍以上の界面活性剤が
存在する溶媒中で導電性粉体をラジカル重合可能なモノ
マーで重合するものである。本発明によれば、重合物の
被覆量が比較的少ない場合においても均一な被覆が可能
となり、樹脂中での分散性に優れる。したがって、この
導電性粉体カプセルを用いることにより導電性に優れた
導電性樹脂組成物を得ることが可能となる。
【0016】
【実施例】平均粒径10μmの膨張黒鉛1gに蒸留水30
ml、異なる重量のセチルトリメチルアンモニウムブロミ
ド(CTAB)を加え、窒素ガス雰囲気下で撹拌しながら6
0℃に昇温した後、スチレン0.6g、過硫酸カリウム
(KPS)78mgを加えて、24時間撹拌した。反応終了
後、室温まで冷却し、ろ別し、固体を蒸留水、メタノー
ルで充分洗浄し、減圧乾燥して膨張黒鉛カプセルを得
た。
【0017】カチオン系界面活性剤であるセチルトリメ
チルアンモニウムブロミド(CTAB)の添加量は、100mg
(9.15mmol/L)、50mg(4.57mmol/L)、30mg(2.74mmol/L)、
10mg(0.91mmol/L)、7.6mg(0.69mmol/L)、5.1mg(0.46mmo
l/L)、および、2.5mg(0.23mmol/L)とした。セチルトリ
メチルアンモニウムブロミド(CTAB)の臨界ミセル濃度
は、0.91mmol/Lである。
【0018】各CTABの添加量で作成した膨張黒鉛カプセ
ルについて、黒鉛表面に被覆されたスチレン重合物の重
量と反応液中に独立に存在するスチレン重合物の重量を
投入したスチレンモノマーの重量を基準に測定した。そ
の結果を表1に示す。臨界ミセル濃度以上の界面活性剤
を添加した実験例1〜4では、特に、臨界ミセル濃度と
同量の界面活性剤を添加した実験例4では、それ以外と
比べて黒鉛表面を被覆する重合物の量が多くなることが
わかる。また、膨張黒鉛カプセルの構造を透過型電子顕
微鏡で観察したところ、実験例1〜4の膨張黒鉛カプセ
ルは、それ以外と比べて表面を被覆する重合物の厚さが
均一であることがわかった。
【0019】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 1/20 H01B 1/20 Z Fターム(参考) 4J002 BB03W BB12W BC03W BD04W BG05W BN15W CB00W CF06W CF07W CG00W CL00W DA036 DA076 DA106 DG026 FB086 FB266 FD116 4J011 JA13 JA14 JB26 JB27 PA03 PA09 PB27 PB40 PC07 5G301 DA19 DA42 DD06 DD08 DD10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性粉体を、臨界ミセル濃度の0.8
    倍以上の界面活性剤が存在する溶媒中に分散させ、該溶
    媒中で重合開始剤の存在によりラジカル重合可能なモノ
    マーを重合させて導電性粉体を被覆することを特徴とす
    る導電性粉体カプセルの製造方法。
  2. 【請求項2】 臨界ミセル濃度0.8倍以上の界面活性
    剤の存在する溶媒中でラジカル重合可能なモノマーによ
    り被覆された導電性粉体であることを特徴とする導電性
    粉体カプセル。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の導電性粉体カプセルを
    熱可塑性樹脂に配合したことを特徴とする導電性樹脂組
    成物。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007302905A (ja) * 2001-04-06 2007-11-22 Sekisui Chem Co Ltd 無機物含有塩化ビニル系樹脂及び製造方法
CN112063365A (zh) * 2020-09-04 2020-12-11 山东大学 一种二硫化钼复合氮的多孔碳材料及其制备方法和应用

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