JP2001098091A

JP2001098091A - 導電性樹脂シートおよびその製造方法

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Publication number: JP2001098091A
Application number: JP2000013546A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Kakegawa; 宏弥掛川
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2001-04-10
Anticipated expiration: 2020-01-21
Also published as: JP4503758B2

Abstract

(57)【要約】【課題】導電性フィラーの添加量を抑制しつつ、樹脂
シートの導電性を高める。【解決手段】導電性樹脂シートは、導電性フィラーを
含む樹脂材料を成形したシート状物であって、電圧の印
加処理が施されている。ここで、樹脂材料中における導
電性フィラーの含有量は、通常、２０重量％未満であ
る。或いは、樹脂材料中における導電性フィラーの含有
量は、通常、１．０重量％以上１６重量％以下である。
また、印加処理時の電圧は、例えば、２０ｋＶ以上であ
りかつ樹脂材料の絶縁破壊電圧未満に設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂シート、特
に、導電性樹脂シートに関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】社会的な省資源化の要求に伴
い、瓶類、缶類およびペットボトル類等の各種の物品の
物流分野において用いられる梱包材料として、使い捨て
を前提とした木製材料や段ボールなどに代えて繰り返し
利用可能な樹脂シートの利用が検討されている。実際、
このような樹脂シートは、例えば、特開平２−２２９８
４６号公報および特開平３−１１１２５３号公報に記載
されている通り、「シートパレット」の名称で物流分野
において利用が広まりつつある。因みに、このような樹
脂シートを用いて多数のペットボトルを梱包する場合
は、樹脂シート上にペットボトルを多数個配列したもの
を数段に積層し、これをベルトにより固定して一体化す
る。

【０００３】ところで、上述のような目的で利用される
樹脂シートは、一般に電気絶縁性を有するため帯電し易
く、ゴミや埃が付着し易いため、微弱な導電性、特に表
面部分における導電性を付与されるのが好ましい。樹脂
シートに対して導電性を付与するための手法としては、
界面活性剤を塗布する方法や樹脂シートの成形材料とな
る樹脂材料中に導電性フィラーを添加する方法などの各
種の方法が知られているが、界面活性剤を塗布する方法
による場合は界面活性剤層の剥落による経時的な導電性
の低下が避けられないことから、一般には導電性フィラ
ーを用いる方法を採用する場合が多い。

【０００４】ところで、導電性フィラーを用いて導電性
を有する樹脂シートを製造する場合は、通常、樹脂材料
中に炭素材料や金属材料からなる導電性フィラーを適宜
添加して練和し、これを射出成形法や押出し成形法など
の各種の成形法に従ってシート状に成形する。因みに、
樹脂シートに付与される導電性は、導電性フィラーの添
加量が増えるに従って高まることになる。しかし、導電
性フィラーは一般に高価であるため、このような方法に
より導電性の樹脂シートを製造すると、結果的に樹脂シ
ートが割高になり、それを上述のような梱包材料として
用いる場合は物流コストの増加を招くことになる。

【０００５】また、このような樹脂シートは、成形方法
の種類によって表面部分の導電性を発現し易い場合とそ
うでは無い場合がある。例えば、押出し法により製造さ
れた樹脂シートは、その内部で導電性フィラーが配向し
易いため、導電性フィラーの添加量を多くしても表面部
分の導電性は高まり難い。さらに、多量の導電性フィラ
ーを含む樹脂シートの色調は、導電性フィラーの色彩の
影響を強く受ける。特に、導電性フィラーとして多量の
炭素材料を含む場合は、色彩が自ずと黒色になり、樹脂
シートそれ自体に所望の色彩を自由に付与するのは極め
て困難である。

【０００６】本発明の目的は、導電性フィラーの添加量
を抑制しつつ、樹脂シートの導電性を高めること、特
に、表面抵抗を低下させることにある。本発明の他の目
的は、所望の色彩を呈し、しかも表面抵抗が小さな樹脂
シートを実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の導電性樹脂シー
トは、導電性フィラーを含む樹脂材料を成形したシート
状物であって、電圧の印加処理が施されている。ここ
で、樹脂材料中における導電性フィラーの含有量は、通
常、２０重量％未満である。或いは、樹脂材料中におけ
る導電性フィラーの含有量は、通常、１．０重量％以上
１６重量％以下である。導電性フィラーは、例えば、フ
ィラー群電気抵抗値が１０⁵Ωｃｍ以下１０^-2Ωｃｍ以
上のものである。

【０００８】また、導電性フィラーは、例えば繊維状の
ものである。この場合、導電性フィラーの平均繊維径
は、例えば０．００２μｍ以上１５μｍ以下である。ま
た、シート状物に成形された樹脂材料中における導電性
フィラーの平均残存アスペクト比は、例えば１０以上１
００，０００以下である。

【０００９】一方、シート状物に対して印加処理される
電圧は、例えば、１，０００Ｖ以上樹脂材料の絶縁破壊
電圧未満である。或いは、２０ｋＶ以上樹脂材料の絶縁
破壊電圧未満である。

【００１０】また、この導電性樹脂シートは、例えば、
導電性フィラーと共に樹脂材料中に分散された着色材を
さらに含んでいる。この場合、導電性フィラーは、例え
ば炭素繊維および黒鉛繊維のうちの少なくとも一つであ
る。また、導電性樹脂シートは、例えば、導電性フィラ
ーおよび着色材と共に樹脂材料中に分散された、導電性
フィラーの色彩を隠蔽するための隠蔽材をさらに含んで
いる。

【００１１】以上のような本発明の導電性樹脂シート
は、例えば、表面抵抗が１０¹²Ω／□以下である。

【００１２】本発明の他の見地に係る導電性樹脂シート
は、第１の樹脂材料を用いて形成された中心層と、中心
層の両面にそれぞれ積層された、導電性フィラーを含む
第２の樹脂材料を用いて形成された表面層とを備えてお
り、電圧の印加処理が施されている。

【００１３】本発明のさらに他の見地に係る導電性樹脂
シートは、導電性フィラーを含む樹脂材料を成形したシ
ート状物からなり、樹脂材料の軟化点に加熱処理して室
温まで冷却した後の表面抵抗が加熱処理する前の表面抵
抗の１００倍以上である。この導電性樹脂シートは、通
常、加熱処理の後に、さらに電圧の印加処理を施した場
合の表面抵抗が、電圧の印加処理を施す前の表面抵抗の
１／１００以下である。

【００１４】本発明に係る導電性樹脂シートの製造方法
は、樹脂材料と導電性フィラーとを含む成形材料をシー
ト状に成形してシート状物を得る工程と、シート状物に
対して電圧を印加する工程とを含んでいる。

【００１５】本発明の他の見地に係る導電性樹脂シート
の製造方法は、第１の樹脂材料をシート状に成形して中
心層を得る工程と、導電性フィラーを含む第２の樹脂材
料をシート状に成形して中心層の両面にそれぞれ積層
し、シート状の積層体を得る工程と、積層体に対して電
圧を印加する工程とを含んでいる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の導電性樹脂シートは、導
電性フィラーを含む樹脂材料を成形したシート状物から
なる。このシート状物は、単層のものであってもよく、
或いは、２層または３層以上の多層構造のものであって
もよい。シート状物が３層構造の場合、その一例は、図
１に示すように、中心層１と、当該中心層１の両面にそ
れぞれ配置された表面層２とを備えている。中心層１お
よび表面層２は、それぞれ第１の樹脂材料および導電性
フィラーを含む第２の樹脂材料を用いて形成されてお
り、両方の表面層２に導電性フィラーが含まれている。
なお、第１の樹脂材料と第２の樹脂材料は、同一のもの
であってもよいし、異なるものであってもよい。また、
表面層２は、中心層１に比べて厚みが小さく設定されて
いる。因みに、シート状物がこのような多層構造の場
合、導電性フィラーは、一部の層（表面層）にのみ含ま
れていてもよいし、全ての層に含まれていてもよい。

【００１７】また、シート状物は、剛性を高めた実質的
に板状のものであってもよいし、可撓性が大きな変形可
能なものであってもよい。さらに、シート状物の厚さ
は、特に限定されるものではなく、後述する導電性樹脂
シートの利用目的に応じて適宜設定することができる。
したがって、このシート状物は、フイルム状の薄膜状の
ものであってもよい。因みに、シート状物のこれらの各
種の特徴は、例えば後述する樹脂材料または成形方法を
適宜選択することにより、任意に設定することができ
る。

【００１８】上述のシート状物を構成する樹脂材料は、
特に限定されるものではなく、公知の熱可塑性樹脂や熱
硬化性樹脂である。ここで、熱可塑性樹脂としては、例
えば、ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリス
チレン樹脂およびポリアクリルスチレン樹脂などの汎用
プラスチック、アクリル−ブタジエン−スチレン樹脂
（ＡＢＳ），ポリフェニルエーテル樹脂，ポリアセター
ル樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリブチレンテレフタ
レート樹脂，ポリエチレンテレフタレート樹脂，ナイロ
ン６およびナイロン６，６などのエンジニアリングプラ
スチック、並びにポリエーテルエーテルケトン樹脂，ポ
リアミド樹脂，ポリイミド樹脂，ポリスルホン樹脂，４
−フッ化エチレン−エチレン共重合体樹脂，ポリフッ化
ビニリデン樹脂，４−フッ化エチレン−パーフルオロア
ルキルビニルエーテル共重合体樹脂，ポリエーテルイミ
ド樹脂，ポリエーテルサルフォン樹脂，ポリフェニレン
サルファイド樹脂，変性ポリフェニレンオキサイド樹
脂，ポリフェニレンエーテル樹脂および液晶ポリマーな
どの超エンジニアリングプラスチックなどを挙げること
ができる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂および不飽
和ポリエステル樹脂などを挙げることができる。

【００１９】一方、本発明で用いられる導電性フィラー
は、樹脂材料に対して導電性を付与するために通常用い
られるものであり、金属材料、炭素材料、金属材料がコ
ートされた有機材料、金属材料がコートされた無機材
料、炭素がコートされた無機材料または黒鉛がコートさ
れた無機材料、若しくはこれらの群から任意に選択され
た２種以上のものの混合物である。

【００２０】ここで、金属材料としては、銀、銅、ニッ
ケル、鉄、アルミニウム、ステンレスおよび酸化錫など
を例示することができる。炭素材料としては、ポリアク
リロニトリル樹脂，ピッチ，フェノール樹脂，レーヨン
およびリグニンなどの炭素前駆体を焼成して得られる炭
素、カーボンブラック、アセチレンブラック、ケッチェ
ンブラック並びに黒鉛を例示することができる。金属材
料がコートされた有機材料としては、ニッケルコートさ
れた樹脂を例示することができる。金属材料がコートさ
れた無機材料としては、ニッケルコートマイカ、銀コー
トガラス、アルミコートガラス、ニッケルメッキガラス
およびニッケルメッキ炭素などを例示することができ
る。炭素がコートされた無機材料としては、炭素がコー
トされたチタン酸カリウムを例示することができる。黒
鉛がコートされた無機材料としては、黒鉛がコートされ
たチタン酸カリウムを例示することができる。

【００２１】また、上述の導電性フィラーは、粒状、フ
レーク状、ウイスカー状および繊維状などの各種のも
の、またはこれらの任意の混合物であり、形状が特に限
定されるものではない。例えば、粒状のものとしては、
金属材料からなるものとして銀粉、銅粉、ニッケル粉、
鉄粉、酸化錫粉を、また、金属材料がコートされた無機
材料として銀コートガラスビーズを、さらに、炭素材料
からなるものとしてカーボンブラック、アセチレンブラ
ック、ケッチェンブラックを挙げることができる。ま
た、フレーク状のものとして、アルミフレークやニッケ
ルコートマイカを挙げることができる。さらに、ウイス
カー状のものとしては、炭素がコートされた無機材料と
して炭素がコートされたチタン酸カリウムウイスカー
を、また、炭素材料からなるものとして黒鉛ウイスカー
を挙げることができる。さらに、繊維状のものとして
は、金属材料からなるものとしてアルミニウム，銅およ
びステンレスなどの長繊維や短繊維を、また、金属材料
がコートされた無機材料からなるものとしてアルミコー
トガラス繊維やニッケルメッキガラス繊維を、さらに、
金属材料がコートされた有機材料からなるものとしてニ
ッケルコートされた樹脂繊維を、さらに、炭素材料から
なるものとしてポリアクリロニトリル系炭素繊維，等方
性ピッチ系炭素繊維，異方性ピッチ系炭素繊維，フェノ
ール樹脂系炭素繊維，レーヨン系炭素繊維およびリグニ
ン系炭素繊維等の炭素繊維並びに黒鉛繊維をそれぞれ例
示することができる。

【００２２】なお、本発明の導電性樹脂シートに含まれ
る導電性フィラーの具体的な態様の一つは、例えば、炭
素材料、特に、導電性樹脂シートの強度を高めることが
できる炭素繊維および黒鉛繊維のうちの少なくとも一つ
である。

【００２３】また、導電性フィラーとしては、上述の導
電性フィラーに代え、或いは上述の導電性フィラーと共
に、より安価な他の導電性フィラーが用いられてもよ
い。ここで利用可能なより安価な導電性フィラーとして
は、例えば、本願出願人が先に出願した特願平１１−１
７６９７号に記載のものを挙げることができる。この導
電性フィラーは、バインダーが含浸された天然繊維から
なる繊維群を圧縮して成形体を得るための工程と、当該
成形体を加熱して炭化するための工程とを含む製造工程
を経て得られるものであり、より具体的には次の製造工
程を経て得られるものである。

【００２４】先ず、バインダーが含浸された天然繊維か
らなる繊維群を圧縮して成形体を得る。ここで用いられ
る天然繊維は、例えば、綿、パルプ、絹、麻等である。
このうち、安価な綿が特に好ましい。

【００２５】ここで用いられる天然繊維の平均アスペク
ト比（平均繊維長／平均繊維径）は、少なくとも５、例
えば、５〜２，０００に設定されているのが好ましく、
１０〜１，８００に設定されているのがより好ましく、
２０〜１，５００に設定されているのがさらに好まし
い。平均アスペクト比が５未満の場合は、導電性の付与
効果が低下するおそれがある。逆に、２，０００を超え
る場合は、樹脂材料に対する定量供給が困難になるおそ
れがある。なお、平均アスペクト比は、一般に、樹脂材
料に対する定量供給が可能な限り大きい方が、樹脂材料
との複合後の残存アスペクト比を大きくでき、その結果
樹脂材料に対して導電性を付与し易くなるため好まし
い。因みに、この平均アスペクト比の基準になる平均繊
維径は、光学顕微鏡または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
により求めることができる。

【００２６】上述の天然繊維に含浸されるバインダー
は、天然繊維同士を接着して一体化させることができる
ものであれば特に限定されるものではないが、通常は加
熱処理後に炭素を残す高分子材料系の炭素前駆体、特
に、不活性ガス中において６００℃で加熱した後の炭化
収率が１〜８０重量％のもの、好ましくは５〜６０重量
％のもの、より好ましくは１０〜５０重量％のものであ
る。この炭化収率が１重量％未満の場合は、後述する炭
化工程において、加熱処理後の成形体が脆くなり、崩れ
やすくなる。この結果、この導電性フィラーと樹脂材料
とを混合する際、特にフィーダーを用いてこの導電性フ
ィラーを樹脂材料に対して供給する際に、導電性フィラ
ーが崩れやすくなり、導電性フィラーを高分子材料に対
して安定に定量供給するのが困難になる。

【００２７】ここで用いられる上述の炭素前駆体は、上
述のような炭化収率を有するものであれば特に限定され
るものではなく、公知の各種のものである。具体的に
は、例えば、ポリビニルアルコール、リグニン、フェノ
ール樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、
カルボキシメチルセルロース、ポリフェニレンオキサイ
ド、ポリエーテルサルホン、コールタール、ピッチ、ポ
リスルフォン等を用いることができる。これらのうち、
フェノール樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂およびメラ
ミン樹脂のうちの少なくとも１つの熱硬化性樹脂が好ま
しい。なお、これらの炭素前駆体は、必要に応じて２種
以上のものが混合して用いられてもよい。

【００２８】上述の天然繊維に対して上述のバインダー
を含浸する場合は、先ず、バインダーを含む溶液（バイ
ンダー溶液）を調製し、この溶液を天然繊維に対して含
浸させる。ここで用いられるバインダー溶液は、通常、
上述のバインダーを有機溶媒に溶解したもの（有機溶媒
溶液）、または上述のバインダーのエマルジョンであ
る。有機溶媒を用いる場合、利用するバインダーを溶解
することができるものであればその種類は特に限定され
るものではないが、一般にはアルコール類、ケトン類、
ハロゲン化炭化水素類などを用いることができる。

【００２９】バインダー溶液を天然繊維に対して含浸す
るための方法としては、各種の方法、例えば、バインダ
ー溶液中に天然繊維を浸漬する方法や、天然繊維に対し
てバインダー溶液を吹き付ける方法などを採用すること
ができる。

【００３０】なお、バインダー溶液は、有機溶媒溶液お
よびエマルジョンのいずれの場合も、天然繊維に対して
付与されるバインダー量が乾燥後の固形分換算で０．１
〜５重量％になるよう天然繊維に対して含浸されるのが
好ましい。天然繊維に対して付与されるバインダー量が
０．１重量％未満の場合は、天然繊維同士の接着性が低
下し、天然繊維による成形体を製造しにくくなるおそれ
がある。また、後述する工程により得られる加熱処理後
（炭化処理後）の成形体（すなわち、導電性フィラー）
の嵩密度が低下するおそれがある。逆に、５重量％を超
える場合は、加熱処理後（炭化処理後）の成形体、すな
わち導電性フィラーと樹脂材料との混合時に、導電性フ
ィラーが崩れにくくになり、結果的に導電性フィラーが
樹脂材料中に繊維状態で均一に分散しにくくなるおそれ
がある。なお、天然繊維に対して付与される上述のバイ
ンダー溶液量のより好ましい範囲は０．５〜３重量％で
ある。

【００３１】次に、上述のようにしてバインダーが含浸
された天然繊維の多数本からなる群、すなわち繊維群を
圧縮成形する。圧縮成形により達成する形状は特に限定
されるものではないが、通常は板状、棒状およびペレッ
ト状などである。このような成形体の嵩密度は、通常、
少なくとも０．１ｇ／ｃｃに設定するのが好ましく、少
なくとも０．４ｇ／ｃｃに設定するのがより好ましい。

【００３２】圧縮成形時の設定圧力は、通常、１０〜
１，０００ｋｇ／ｃｍ²に設定するのが好ましく、５０
〜５００ｋｇ／ｃｍ²に設定するのがより好ましい。ま
た、この圧縮成形工程は、繊維群の成形性を高めるため
に、繊維群を加温しながら実施することができる。その
場合の設定温度は、通常、５０〜２００℃に設定するの
が好ましく、１００〜１８０℃に設定するのがより好ま
しい。

【００３３】次に、得られた成形体を加熱して炭化す
る。ここでは、通常、成形体を窒素等の不活性ガス雰囲
気中において加熱処理し、成形体を炭化させる。なお、
加熱処理工程に先立って、成形体は、予め樹脂材料に対
してフィードし易い形状（例えばペレット状）に適宜切
断等されていてもよい。この加熱工程では、成形体を構
成する天然繊維およびバインダーが炭化され、成形体
は、炭化された天然繊維が炭化されたバインダーによっ
て緩やかに相互に結合した導電性フィラーになる。

【００３４】上述のような成形体の加熱処理時に設定す
べき加熱温度は、成形体、すなわち天然繊維およびバイ
ンダーの両方が炭化し得る温度範囲であり、通常、６０
０〜２，８００℃の範囲である。この場合の昇温速度
は、一般に、成形体の熱重量分析結果における重量変化
の大きい温度領域を比較的低速に設定し、重量変化の小
さい温度領域を比較的高速に設定するのが好ましい。

【００３５】加熱処理後に得られるこの導電性フィラー
は、成形体の加熱処理時の最高温度の高低によってフィ
ラー群電気抵抗値が変化し得る。すなわち、成形体を低
温で加熱処理して得られた当該導電性フィラーはフィラ
ー群電気抵抗値が大きく、成形体を高温で加熱処理して
得られた当該導電性フィラーはフィラー群電気抵抗値が
小さくなる。このため、成形体の加熱処理時の温度設定
を適宜調整することにより、当該導電性フィラーによる
樹脂材料に対する導電性の付与効果を調整することがで
きる。例えば、加熱処理時の温度が高温に設定された場
合は当該導電性フィラーのフィラー群電気抵抗値が小さ
くなるため、その導電性フィラーは、樹脂材料に対する
添加量を変化させると、当該樹脂材料の導電性を変化さ
せ易くなる。逆に、加熱処理時の温度が低温に設定され
た場合は当該導電性フィラーのフィラー群電気抵抗値が
大きくなるため、その導電性フィラーは、樹脂材料に対
する添加量に比例して、樹脂材料の導電性を緩やかに変
化させることができる。

【００３６】なお、上述のフィラー群電気抵抗値の意義
は、後述の通りである。

【００３７】加熱処理前の成形体が樹脂材料に対してフ
ィードし易い形状に予め切断等されていない場合、加熱
後の成形体は、樹脂材料に対してフィードし易い形状に
適宜切断等されてもよい。

【００３８】本発明で用いられる上述の各種の導電性フ
ィラーのうち好ましいものは、より少ない使用量で所要
の導電性、特に、小さい表面抵抗を導電性樹脂シートに
実現することができることから、フィラー群電気抵抗値
が１０⁵Ωｃｍ以下１０^-2Ωｃｍ以上のもの、より好ま
しくは１０⁴Ωｃｍ以下１０^-2Ωｃｍ以上のものであ
る。ここで、フィラー群電気抵抗値とは、導電性樹脂シ
ートに含まれる導電性フィラーの個々の片の電気抵抗値
ではなく、導電性フィラーの群（集合体）としての電気
抵抗値であり、次のようにして求められるものをいう。
先ず、中心部に直径０．８ｃｍの貫通孔を有する電気絶
縁体を用意し、その貫通孔の一端を銅製の電極で封止す
る。そして、貫通孔内に０．５ｇの導電性フィラー群を
充填し、貫通孔の他端から銅製の押し棒を挿入して２０
ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力を加えて導電性フィラー群を高さ
ｘｃｍの円柱状に成形する。この状態で電極と押し棒と
の間に測定器を接続し、貫通孔内で圧縮された導電性フ
ィラー群の電気抵抗値を測定する。フィラー群電気抵抗
値は、測定された電気抵抗値に導電性フィラー群の成形
体の端面の面積（すなわち、０．４²πｃｍ²）を掛け、
その値を高さｘｃｍで割ると体積抵抗値（Ωｃｍ）とし
て求めることができる。なお、導電性フィラー群の電気
抵抗値を測定する際に用いられる測定器は、ブランク時
の電気抵抗値、すなわち、電極と押し棒とを直接に接触
させた場合の電気抵抗値をキャンセルできるものが好ま
しく、例えば、アドバンテスト株式会社のデジタルマル
チメーター“Ｒ６５５２”を挙げることができる。以
下、フィラー群電気抵抗値と言う場合は、このようにし
て求めた導電性フィラーの集合体の体積抵抗値を言うも
のとする。

【００３９】また、導電性フィラーとして好ましいもの
は、繊維状のもの、特に、平均繊維径が０．００２μｍ
以上１５μｍ以下の極細繊維状のものである。このよう
な繊維状の導電性フィラーを用いた場合は、より少ない
使用量で所要の導電性、特に、小さい表面抵抗を導電性
樹脂シートに実現することができ、しかも、後述する着
色材による所望の色彩、特に鮮明な色彩を導電性樹脂シ
ートに対して自由に付与し易くなる。なお、平均繊維径
が０．００２μｍ以上２μｍ以下の超極細繊維状の導電
性フィラーを用いた場合は、仮にそれが黒色の炭素材料
からなる炭素繊維や黒鉛繊維などであったとしても、後
述する着色材のみにより、すなわち、後述する隠蔽材を
用いなくても、鮮明な色彩を導電性樹脂シートに対して
付与し易くなる。

【００４０】なお、平均繊維径が０．００２μｍ程度の
超極細繊維状の導電性フィラーとしては、例えば炭素繊
維の一種であるハイペリオン（ハイペリオン社の商品
名）を挙げることができる。

【００４１】導電性フィラーとして、上述のような繊維
状のものが用いられている場合、本発明の導電性樹脂シ
ートを構成するシート状物は、当該導電性フィラーの平
均残存アスペクト比が１０以上１００，０００以下にな
るよう製造されているのが好ましく、１５以上１０，０
００以下になるよう製造されているのがより好ましい。
この平均残存アスペクト比がシート状物の製造過程にお
いて１０未満になった場合は、導電性フィラーの添加量
を増やさないと所望の導電性、特に、小さな表面抵抗を
達成できないおそれがある。逆に、導電性フィラーの平
均残存アスペクト比が１００，０００を超えるシート状
物は、一般に製造が困難である。なお、ここでいう残存
アスペクト比は、上述の樹脂材料に対して混合する前の
導電性フィラーのアスペクト比ではなく、樹脂材料に対
して混合されかつ樹脂材料がシート状物に成形された後
の導電性フィラーのアスペクト比（繊維長／繊維径）を
意味している。因みに、この残存アスペクト比は、例え
ば、導電性樹脂シートを構成する樹脂材料を熱分解させ
るか又は溶媒に溶解させることにより、導電性樹脂シー
トから導電性フィラーを分離し、通常はそのうちの数百
本の平均長さおよび平均径を光学顕微鏡または走査型電
子顕微鏡で測定すると、それらの値に基づいて求めるこ
とができる。

【００４２】また、本発明の導電性樹脂シートは、上述
の導電性フィラーと共に樹脂材料中に分散された着色材
をさらに含んでいてもよい。この着色材は、本発明の導
電性樹脂シートに所望の色彩を付与するためのものであ
って非導電性のものであれば種類が特に限定されるもの
ではなく、各種の有機顔料や無機顔料である。好ましく
用いられる有機顔料の具体例としては、ナフトールレッ
ド、縮合アゾエローおよび縮合アゾレッドなどのアゾ系
顔料、銅フタロシアニンブルーや銅フタロシアニングリ
ーンなどのフタロシアニン系顔料、ジアンスラキノリル
レッド、チオインジゴ、ベリノンオレンジ、ベリレンス
カーレット、キナクリドンマゼンタ、イソインドリノン
エロー、キノフタロンエロー、ピロールレッドなどの縮
合多環顔料等を例示することができる。また、好ましく
用いられる無機顔料の具体例としては、亜鉛華、酸化チ
タン、弁柄、酸化クロム、コバルトグリーン、コバルト
ブルーなどの酸化物顔料、カドミウムエローやカドミウ
ムレッドなどの硫化物顔料、群青などの珪酸塩顔料、炭
酸カルシウムなどの炭酸塩顔料、マンガンバイオレット
などのりん酸塩顔料等を例示することができる。これら
の着色材は、利用する樹脂材料との適合性を考慮しつつ
適宜選択して用いられるのが好ましく、また、所望の色
彩を達成するために適宜混合して用いられてもよい。

【００４３】さらに、本発明の導電性樹脂シートは、上
述の着色材を含む場合、導電性フィラーおよび着色材と
共に樹脂材料中に分散された、導電性フィラーの色彩を
隠蔽するための隠蔽材をさらに含んでいてもよい。ここ
で用いられる隠蔽材は、着色材により付与される導電性
樹脂シートの色彩が導電性フィラーの色彩により影響を
受けるのを抑制し、導電性樹脂シートが着色材による鮮
やかな色彩を呈するようにするためのものであり、通
常、非導電性で白色の粒状のものが好ましい。具体的に
は、例えば、酸化チタン、マイカ、タルク、炭酸カルシ
ウムが用いられる。

【００４４】さらに、本発明の導電性樹脂シートにおい
ては、樹脂材料中に、シート状物の表面状態を平滑に保
つために、ステアリン酸等の滑剤が含まれていてもよ
い。また、樹脂材料中には、上述の導電性フィラー、着
色材および隠蔽材以外の各種の充填材、例えばセリサイ
トやガラスフレーク等の導電性を示さないものが含まれ
ていてもよい。

【００４５】本発明の導電性樹脂シートを構成する上述
の樹脂材料中において、上述の導電性フィラーの含有量
は、通常、２０重量％未満、好ましくは０．０１重量％
以上２０重量％未満、より好ましくは０．１重量％以上
１８重量％以下、さらに好ましくは１．０重量％以上１
６重量％以下になるよう設定されている。この含有量が
２０重量％以上の場合は、導電性樹脂シートがコスト高
となるばかりか、導電性樹脂シートから導電性フィラー
が脱落してコンタミネーションを引き起こすおそれがあ
る。また、導電性樹脂シートの色彩が導電性フィラーの
色彩に強く影響され、隠蔽材を用いた場合であっても導
電性樹脂シートを着色材の色彩に対応した所望の色彩に
設定するのが困難になる。さらに、導電性フィラーが粒
状の場合は、導電性樹脂シートの機械的強度が低下する
おそれがある。一方、導電性フィラーが繊維状の場合
は、導電性樹脂シートに反りが生じ易くなり、また、導
電性樹脂シートの表面粗度が高まり、表面平滑性が損な
われるおそれがある。

【００４６】また、樹脂材料中における着色材および隠
蔽材の含有量は、特に限定されるものではなく、導電性
樹脂シートに付与する色彩の彩度や明度等に応じて任意
に設定することができるが、通常は、樹脂材料により付
与される導電性樹脂シートの各種特性（例えば、機械的
強度、耐熱性、可撓性等）が阻害されない程度に設定す
るのが好ましい。具体的には、着色材については樹脂材
料重量の０．１重量％以上５．０重量％以下になるよう
設定するのが好ましく、０．２重量％以上２．０重量％
以下になるよう設定するのがより好ましい。また、隠蔽
材は、樹脂材料重量の０．１重量％以上１０重量％以下
になるよう設定するのが好ましく、０．２重量％以上
５．０重量％以下になるよう設定するのがより好まし
い。

【００４７】因みに、着色材または隠蔽材として用いら
れる酸化チタンは、光酸化触媒として機能し得るので、
それを多量に含む導電性樹脂シートは、光の照射下で酸
化劣化し易くなる。したがって、酸化チタンを着色材ま
たは隠蔽材として用いる場合、その含有量は可能な限り
少量に、具体的には樹脂材料重量の０．１〜２．０重量
％程度に留めるのが好ましい。

【００４８】本発明の導電性樹脂シートは、電圧の印加
処理が施されている。この印加処理は、導電性フィラー
および必要に応じて着色材や隠蔽材を含みかつ成形され
た、上述の樹脂材料からなるシート状物に対する処理で
ある。

【００４９】この処理で印加される電圧は、通常、１，
０００Ｖ以上（好ましくは２０ｋＶ以上）でありかつシ
ート状物を構成する樹脂材料の絶縁破壊電圧未満、好ま
しくは２０ｋＶ以上５０ｋＶ以下に設定する。印加電圧
が１，０００Ｖ未満の場合は、本発明の樹脂成形体の導
電性が導電性フィラーの含有割合に応じた程度の導電性
以上に高まらない場合がある。但し、印加電圧が２０ｋ
Ｖ未満の場合は、導電性を高めることができる場合があ
るとしても、その再現性の点において問題がある。逆
に、印加電圧が樹脂材料の絶縁破壊電圧以上の場合は、
シート状物が損壊してしまうおそれがある。

【００５０】なお、上述の絶縁破壊電圧は、各樹脂材料
に固有の値であって各種の便覧などの文献に記載されて
おり、そのような記載内容を参考にすることができる。
因みに、各種文献に示されている絶縁破壊電圧は、単位
が通常ＭＶ／ｍで示されており、樹脂材料を用いて形成
した厚さ１ｍの成形体についての値であるため、本発明
では、シート状物の厚さに応じた絶縁破壊電圧値を適宜
計算するのが好ましい。

【００５１】また、この処理に要する時間は特に限定さ
れるものではないが、通常は、１〜６００秒程度、好ま
しくは５〜６０秒程度である。６００秒を超えて電圧を
印加しても、導電性樹脂シートの導電性は一定以上に高
まらず、却って不経済である。

【００５２】次に、本発明の導電性樹脂シートの製造方
法について説明する。先ず、単層の導電性樹脂シートを
製造する場合について説明する。この場合は、上述の樹
脂材料、導電性フィラーおよび必要に応じて着色材や隠
蔽材を混合し、成形材料を調製する。ここで、導電性フ
ィラーの混合量は、通常、成形材料中における割合が２
０重量％未満、好ましくは０．０１重量％以上２０重量
％未満、より好ましくは０．１重量％以上１８重量％以
下、さらに好ましくは１．０重量％以上１６重量％以下
になるよう設定する。また、着色材を用いる場合、その
混合量は、成形材料中における割合が０．１重量％以上
５．０重量％以下、好ましくは０．２重量％以上２．０
重量％以下になるよう設定する。さらに、隠蔽材を用い
る場合、その混合量は、成形材料中における割合が０．
１重量％以上１０重量％以下、好ましくは０．２重量％
以上５．０重量％以下になるよう設定する。

【００５３】樹脂材料と導電性フィラーとの混合方法
は、前者に対して後者を均一に分散できる方法であれば
特に限定されるものではなく、例えば、樹脂材料に対
し、公知の各種のフィーダー等を用いて導電性フィラー
を供給して混練する方法を採用することができる。この
際、樹脂材料は、導電性フィラーの分散性を高めるた
め、必要に応じて予め粘度調整されていてもよい。

【００５４】なお、成形材料が着色材および隠蔽材を含
む場合、これらは導電性フィラーと同時に、上述の方法
により樹脂材料に対して混合することができる。この場
合、着色材および隠蔽材は、導電性フィラーと共に樹脂
材料中に分散し、成形材料を、利用した着色材の種類に
応じた色彩に着色することになる。

【００５５】次に、得られた成形材料を所望の厚さのシ
ート状に成形し、シート状物を得る。ここでは、射出成
形法、押出し成形法等の、成形材料をシート状に成形す
るための公知の各種の成形法を採用することができる。
なお、成形材料が着色材を含む場合、ここで得られるシ
ート状物は、利用した着色材に応じた色彩を呈すること
になる。特に、成形材料が隠蔽材を含む場合は、それが
導電性フィラーの色彩を効果的に隠蔽することになるの
で、シート状物は、利用した着色材に応じた鮮やかな色
彩を呈することになる。

【００５６】次に、得られたシート状物に対し、電圧の
印加処理を施す。ここでは、通常、シート状物を接地し
た金属上に置き、そのシート状物の上方に電極を配置し
て、当該電極に上述の電圧値の交流電圧または直流電圧
を印加する。因みに、交流電圧を印加する場合、その周
波数は１ＭＨｚ以下である場合に導電性の改善効果、特
に、表面抵抗の低下効果が高まり易い。一方、直流電圧
を印加する場合、電極に印加する電圧の極性は、正また
は負のいずれでもよいが、一般には正に設定する方が導
電性の改善効果、特に、表面抵抗の低下効果が高まり易
い。

【００５７】なお、ここで利用可能な電極は、特に限定
されるものではないが、例えば、多数の針状電極の集合
体、複数の半球状の電極や複数の平板状電極が配列され
たもの、或いは１枚の大型の平板状電極等である。

【００５８】上述のような電圧の印加処理時において、
電極とシート状物との間隔は、電圧の印加環境、印加電
圧値、シート状物の大きさ、シート状物を構成する樹脂
材料の種類、シート状物に含まれる導電性フィラーの種
類や量などに応じて適宜設定するのが好ましい。例え
ば、空気中において３０，０００Ｖの電圧を印加する場
合、当該間隔は、通常、２０〜１００ｍｍ、好ましくは
３０〜５０ｍｍの範囲に設定される。この間隔が２０ｍ
ｍ未満の場合は、過電流が流れ易くなるおそれがある。
逆に、１００ｍｍを超えると、電圧の印加処理による効
果が殆ど発現しなくなる可能性がある。

【００５９】上述のようなシート状物の製造工程と、シ
ート状物に対する電圧の印加工程とは、個別に実施され
てもよいし、連続的に実施されてもよい。例えば、シー
ト状物を射出成形法により製造する場合は、シート状物
を一旦製造してから、別の工程で当該シート状物に対し
て電圧の印加処理を施すことになる。これに対し、シー
ト状物を押出し成形法により製造する場合は、シート状
物を連続的に製造することができるので、製造されて来
るシート状物に対して続けて電圧の印加処理を施すこと
ができる。

【００６０】次に、上述のような樹脂材料からなる中心
層１と、当該中心層１の両面にそれぞれ配置された、導
電性フィラーを含む樹脂材料からなる表面層２を備えた
３層構造のシート状物からなる導電性樹脂シートを製造
する場合について説明する。

【００６１】この場合は、先ず、中心層１を形成するた
めの第１の樹脂材料と、表面層２を形成するための、導
電性フィラーおよび必要に応じて着色材や隠蔽材を含む
第２の樹脂材料とを個別に用意する。なお、第１の樹脂
材料と第２の樹脂材料は、同一のものであってもよい
し、異なるものであってもよい。また、第２の樹脂材料
の調製方法や導電性フィラー等の含有量は、上述の単層
の導電性樹脂シートの製造方法の場合と同様である。

【００６２】次に、第１の樹脂材料および第２の樹脂材
料を用い、それぞれシート状の中心層１およびシート状
の表面層２を成形する。そして、中心層１の両面に表面
層２を積層して、これらが一体化されたシート状の積層
体を得る。ここでは、上述のような各種の成形法を用い
て中心層１と表面層２とを個別に製造した後にこれらを
積層して一体化してもよいし、例えばＴダイ等の３層押
出し機を用いて中心層１および表面層２を同時に成形す
ると共に積層してもよい。

【００６３】次に、得られたシート状の積層体に対して
電圧の印加処理を施す。ここでの印加処理は、単層の導
電性樹脂シートを製造する場合と同様に実施することが
できる。

【００６４】なお、このような３層構造の導電性樹脂シ
ートにおいては、導電性フィラーを含む表面層２の厚さ
を中心層１の厚さに比べて小さく設定することができ
る。したがって、この場合は、中間層１の厚さを所要の
剛性を発揮できる程度に大きく設定しつつ、導電性乃至
は表面抵抗に関与する表面層２の厚さを小さく設定する
ことができるため、シート状物の厚さを大きく設定する
必要がある場合であっても高価な導電性フィラーの使用
量を極力抑制することができ、より安価に所要の導電性
乃至は表面抵抗を呈する導電性樹脂シートを実現するこ
とができる。

【００６５】以上の工程を経て得られる本発明の導電性
樹脂シートは、樹脂材料中に導電性フィラーが分散され
た他の導電性樹脂シートと比較した場合、そこに含まれ
る導電性フィラー量からは通常達成しにくい高い導電
性、特に、小さな表面抵抗値を示す。すなわち、本発明
の導電性樹脂シートは、導電性フィラーの含有量が例え
ば２０重量％未満に抑制されているにも拘わらず、ペッ
トボトル等の搬送用樹脂シート（シートパレット）に対
して一般に求められている１０¹²Ω／□以下の範囲の表
面抵抗、若しくは１０²Ω／□以上１０¹²Ω／□以下の
表面抵抗、またはシートパレットにおいて特に好ましい
とされている１０⁴Ω／□以上１０⁸Ω／□以下の範囲の
表面抵抗を示し得る。具体的には、例えばポリアクリロ
ニトリル系炭素短繊維を導電性フィラーとして用いる場
合は、その導電性フィラーの含有量がそれよりも数重量
％（通常は３〜５重量％程度）多い導電性樹脂シートと
同等の導電性または表面抵抗を示し得る。

【００６６】導電性フィラーを含む樹脂材料からなるシ
ート状物は、通常、導電性フィラー同士が接触し得る確
率が高い程導電性が高まり、導電性フィラーの含有量が
少ないとその確率が小さくなるため導電性を発現しにく
くなるのであるが、それにも拘わらず本発明の導電性樹
脂シートが通常のものに比べて上述のような高い導電性
を発揮する理由は、例えば、次のように考えることがで
きる。樹脂材料中に導電性フィラーが分散された導電性
樹脂シートにおいては、導電性フィラーと、その間に存
在する樹脂材料とから構成される多数の、若しくは無数
のコンデンサの集合体が内部に形成されているものと考
えられる。本発明の導電性樹脂シートは、電圧の印加処
理が施されているため、このようなコンデンサを構成す
る導電性フィラー間において樹脂材料の絶縁破壊が生
じ、その結果、電流の通路が形成されて導電性が高まっ
ているものと推察される。

【００６７】このため、本発明の導電性樹脂シートは、
高価な導電性フィラーの添加量を抑制しつつ、そのよう
な導電性フィラーの添加量では通常達成できない高い導
電性を発揮することができる。換言すると、この導電性
樹脂シートは、導電性フィラーの含有量から通常期待で
きる導電性よりも高い導電性を発揮することができる。
したがって、この導電性樹脂シートは、同等の導電性を
発揮する他の導電性樹脂シートに比べて安価に提供する
ことができる。特に、導電性フィラーとして本出願人が
先に提案した安価なものを用いた場合、この導電性樹脂
シートは、さらに安価に提供することができる。

【００６８】本発明の導電性樹脂シートは、このような
特有の効果を発揮する結果、導電性フィラーを含むこれ
までの導電性樹脂シートでは達成しにくかった電気抵抗
値（表面抵抗値）を実現することもできる。例えば、導
電性フィラーとして炭素繊維を用いる場合、樹脂材料に
対するその添加量を徐々に増加させて行くと、導電性樹
脂シートは、添加量がある程度の量までは表面抵抗が１
０¹⁴〜１０¹⁵Ω／□程度であって電気絶縁性を維持して
いるが、ある一定の添加量を超えると、添加量がごく僅
かに変化しただけで導電性樹脂シートの導電性が極端に
高まってしまい（すなわち、表面抵抗が極端に小さくな
ってしまい）、導電性樹脂シートの表面抵抗をシートパ
レット分野において特に好ましいとされている１０⁴〜
１０⁸Ω／□程度の範囲に設定するのが極めて困難なこ
とが知られている。本発明の導電性樹脂シートは、この
ような現象を発現する炭素繊維のような導電性フィラー
を用いる場合であっても、その添加量と導電性との関係
が緩やかに変化する範囲内でその添加量を設定するだけ
で、その添加量により通常達成できる導電性よりも高い
導電性を実現することができるので、表面抵抗を１０¹²
Ω／□以下の範囲、若しくは１０²〜１０¹²Ω／□の範
囲、特に１０⁴〜１０⁸Ω／□の範囲に設定するのが比較
的容易になる。

【００６９】本発明の導電性樹脂シートは、上述のよう
な導電性フィラーによる導電性が付与されているため帯
電しにくいので、瓶類、缶類およびペットボトル類等の
各種の物品、特に、帯電により商品価値が損なわれたり
危険性を伴うおそれがある物品（帯電忌避性物品）の物
流分野において用いられるシートパレットや包装容器内
の区画壁材などの梱包材料として用いることができる。
また、この導電性樹脂シートは、静電気が忌避される各
種の材料、例えば、建築物の樹脂製床材等の表面層形成
用材料等として利用することもできる。この場合、本発
明の導電性樹脂シートは、このような床材において静電
気に起因して発生し得る各種の障害を効果的に抑制する
ことができる。

【００７０】また、導電性樹脂シートは、上述のように
着色材による各種の色彩が付与され得るので、色彩によ
り、意匠性を高めたり、或いは用途や種類を区別するこ
とができる。例えば、シートパレットは、梱包物の種類
に応じて表面抵抗の異なる多種類のものを用意する場合
や梱包物の種類や搬送先を区別するために多種類のもの
を用意する場合が考えられるが、本発明の導電性樹脂シ
ートからなるシートパレットは、数種類の表面抵抗毎ま
たは梱包物の種類や搬送先毎に色彩を変化させることが
できるので、梱包作業時において多種類のものの中から
必要なものを色彩に基づいて容易に識別することができ
る。

【００７１】また、本発明の導電性樹脂シートのうち、
上述の単層のものは、リサイクルして再度同様の導電性
樹脂シートに再生することもできる。すなわち、この種
の導電性樹脂シートは、裁断後に再度所望の形状に成形
し直し、さらに既述の条件による電圧の印加処理を施す
と、表面抵抗が小さな同様の導電性樹脂シートに再生さ
れ得る。因みに、導電性樹脂シートが着色材による色彩
を付与されている場合、再生後の導電性樹脂シートには
同様の色彩が反映され得る。

【００７２】本発明の導電性樹脂シートは、外観形態等
において他の樹脂シートと特に異なることが無いため、
外観形態に基づいて他の樹脂シートから識別するのは困
難であるが、例えば次のような方法で他の樹脂シートか
ら判別することができる。

【００７３】（方法１）予め表面抵抗が測定された樹脂
シートに対して熱重量分析を実施し、当該樹脂シートに
含まれる導電性フィラーの量と種類を分析する。そし
て、予め測定された樹脂シートの表面抵抗が分析により
判明した導電性フィラー量（特に、２０重量％未満）で
は通常達成できないレベルである場合（すなわち、通常
達成できる表面抵抗よりも小さい場合）、当該樹脂シー
トは、本発明の導電性樹脂シートであると判定すること
ができる。

【００７４】樹脂シートに対して熱重量分析を実施する
際は、通常、空気中において１０℃／分程度の昇温速度
で室温から１，０００℃まで樹脂シートを加熱し、その
間の重量変化を調べる。加熱後の樹脂材料が炭素を残さ
ない場合、熱重量分析時における樹脂シートの加熱は、
窒素等の不活性ガス中で実施することもできる。

【００７５】図２に、１５重量％の炭素繊維と１５重量
％の非導電性無機物とを含む、表面抵抗が１．４×１０
³Ω／□のポリスルホン樹脂（加熱処理後に炭素を残す
樹脂）からなる導電性樹脂シートについての熱重量分析
結果を示す。なお、非導電性無機物は、隠蔽材として用
いられる酸化チタンを含む、数種類の無機物の混合物で
ある。図２に％で表示された数値は、変曲点間の重量減
少を示している。図において、６３７．６〜７６３．５
℃の範囲で１４．４％の重量減少が認められ、これは導
電性樹脂シートに含まれる炭素繊維の量と略一致してい
ることがわかる。また、８００℃での残留分は略１５％
であり、これは導電性樹脂シートに含まれる非導電性無
機物の量と略一致していることがわかる。このような熱
重量分析結果により、分析対象である導電性樹脂シート
は、約１５重量％の炭素材料系導電性フィラーと、約１
５重量％の非導電性無機物とを含むことがわかる。

【００７６】因みに、５４９．５〜６３７．６℃の範囲
における２９．５％の重量減少は、導電性樹脂シートを
構成するポリスルホン樹脂の炭化によるものであり、燃
焼速度が炭素繊維や他の炭素材料系の導電性フィラーに
比べて著しく速いため、導電性フィラーである炭素繊維
に起因するものでないことが容易に判別できる。

【００７７】なお、導電性樹脂シートに含まれる導電性
フィラーが金属材料系のものである場合は、その導電性
フィラーの酸化による重量増加が観測されることにな
る。したがって、熱重量分析結果において重量増加が認
められた場合は、導電性樹脂シートが金属材料系の導電
性フィラーを含んでいるものと推測することができる。

【００７８】この方法では、熱重量分析に代えてＥＳＣ
Ａ（エレクトロンスペクトロスコピーフォーケミカルア
ナリシス）やＥＰＭＡ（エレクトロンプローブマイクロ
アナライザー）を用いた分析を実施して導電性樹脂シー
ト中に含まれる導電性フィラーの種類や量を推測する手
法も同様に採用することができる。

【００７９】（方法２）樹脂シートを、それを構成する
樹脂材料の軟化点またはそれ以上に加熱処理した後に室
温まで冷却し、その後、当該樹脂シートについて表面抵
抗を測定する。本発明の導電性樹脂シートは、このよう
な加熱処理により絶縁破壊部分が治癒され、加熱処理後
の表面抵抗が加熱処理する前の表面抵抗に比べて大きく
なる。より具体的には、本発明の導電性樹脂シートは、
通常、加熱処理後の表面抵抗が加熱処理する前の表面抵
抗の１００倍以上になる。これに対し、本発明のものと
は異なる導電性樹脂シート、すなわち、電圧の印加処理
の履歴が無い導電性樹脂シートは、絶縁破壊部分を有し
ていないため、上述のような加熱処理を施しても、表面
抵抗が増加し難い。

【００８０】なお、上述のようにして加熱処理された後
に室温まで冷却された本発明の導電性樹脂シートは、そ
の後、既述の条件でさらに電圧の印加処理を施すと、表
面抵抗が当該電圧の印加処理前の１／１００以下になり
得る。

【００８１】（方法３）樹脂シートが黒色系以外の色彩
を有している場合において、その色彩が樹脂シートの断
面全体に渡って実質的に均一に現れており、しかもその
表面抵抗が１０ ¹²Ω／□以下の範囲、若しくは１０²〜
１０¹²Ω／□の範囲、特に１０⁴〜１０⁸Ω／□の範囲で
ある場合、その樹脂シートは、本発明の導電性樹脂シー
トのうち、上述の単層のものの可能性がある。因みに、
本発明で用いられるような炭素材料系の導電性フィラー
を２０重量％以上含む導電性樹脂シートは、全体が黒色
を呈することになるため、着色材を含んでいても、当該
着色材に応じた色彩を呈し得ない。

【００８２】（方法４）樹脂シートをアセトンや水で十
分洗浄し、洗浄の前後の表面抵抗を比較する。本発明の
導電性樹脂シートは、表面抵抗が洗浄の前後で変化しに
くいが、他の導電性樹脂シート、特に、界面活性剤を用
いて導電性が付与された導電性樹脂シートは、洗浄後の
表面抵抗が著しく高くなる。したがって、導電性樹脂シ
ートの洗浄前後の表面抵抗を測定することにより、導電
性樹脂シートが本発明の導電性樹脂シートであるか否か
を判別することができる。

【００８３】

【実施例】実施例１平均繊維径が７μｍでありかつ平均アスペクト比が８５
７のポリアクリロニトリル系炭素短繊維（三菱レーヨン
株式会社の商品名“パイロフィル”）からなる、フィラ
ー群電気抵抗値が０．０６Ωｃｍの繊維群（導電性フィ
ラー）を用意した。

【００８４】次に、樹脂材料であるポリフェニレンオキ
サイド樹脂（日本ゼネラルエレクトリック株式会社の商
品名“ノリルＰＰＯ５３４”）に対して上述の繊維群、
黄色の着色材（東洋化成株式会社の商品名“ＣＢ１１
６”）、隠蔽材である酸化チタン（石原産業株式会社の
商品名“ＣＲ６０”）およびタルク（富士タルク株式会
社の商品名“＃１０００”）をフィーダーを用いて供給
して混合し、繊維群、着色材および隠蔽材を含む樹脂材
料からなるペレット（成形材料）を調製した。なお、繊
維群の混合割合は、ペレット中において６．０重量％に
なるよう設定した。また、着色材、酸化チタンおよびタ
ルクの混合割合は、それぞれ１．０重量％、０．２重量
％および３．０重量％になるよう設定した。このペレッ
トは、着色材による黄色を呈していた。

【００８５】このペレットを、樹脂温度２４０℃、射出
圧力１，２００ｋｇ／ｃｍ²および金型温度６０℃の条
件で住友重機械工業株式会社製のＰＲＯＭＡＴ射出成形
機を用いて成形し、厚さが３ｍｍで日本工業規格Ａ４サ
イズの矩形状シート、すなわち単層の黄色のシート状物
を得た。得られたシート状物の表面に銀ペーストを用い
て一対の電極を形成し、当該電極間の電気抵抗を測定し
てシート状物の表面抵抗（Ω／□）を求めたところ、４
×１０¹⁵Ω／□であった。なお、以下、「表面抵抗」と
言う場合は、このようにして測定した抵抗を言うものと
する。

【００８６】また、シート状物中におけるポリアクリロ
ニトリル系炭素繊維の平均残存アスペクト比は２８．６
であった。因みに、この平均残存アスペクト比は、シー
ト状物を塩化メチレンに溶解してポリアクリロニトリル
系炭素短繊維を分離し、そのうちの４００本の平均長さ
と平均径とを光学顕微鏡で測定して算出したものであ
る。

【００８７】次に、接地されたプレート上に得られたシ
ート状物を載置し、当該シート状物の上方に多数の針状
電極からなる電極群を配置した。なお、プレートと電極
群との間隔は４０ｍｍに設定し、電極群がシート状物に
直接触れないようにした。そして、電極群に対し、その
極性がプラスになるよう３０，０００Ｖの直流電圧を１
０秒間印加した。このようにして電圧の印加処理が施さ
れたシート状物（本発明に係る導電性樹脂シート）の表
面抵抗は１×１０⁸Ω／□であり、電圧の印加処理前に
比べて大幅に低下していることが確認された。また、シ
ート状物の色彩は、電圧の印加処理後であっても変化し
なかった。

【００８８】また、このシート状物について熱重量分析
を実施した結果を図３に示す。この熱重量分析結果は、
熱重量分析器としてセイコーインスツルメント株式会社
の商品名“ＴＧ／ＤＴＡ３２”を用い、分析条件を測定
温度範囲＝２０〜１，０００℃、昇温速度＝１０℃／分
および空気流量＝２００．０ｍｌ／分にそれぞれ設定し
て得られたものであり、そこに％で表示された数値は重
量の残存率である。この熱重量分析結果は、シート状物
中の繊維群重量が５．８重量％であることを示してお
り、この値は、シート状物を製造する際に用いた繊維群
の混合割合と概ね一致している。また、この結果は、不
燃残査が５．３重量％残留していることを示している
が、これは、隠蔽材等に由来するものと考えられる。

【００８９】実施例２樹脂材料であるポリプロピレン樹脂（日本ポリケム株式
会社の商品名“ノバテックＢＣ３Ｂ”）に対し、平均繊
維径が７μｍでありかつ平均アスペクト比が８５７のポ
リアクリロニトリル系炭素短繊維（三菱レーヨン株式会
社の商品名”パイロフィル”）からなる、フィラー群電
気抵抗値が０．０６Ωｃｍの繊維群、黄色の着色材（東
洋化成株式会社の商品名“ＣＢ１１６”）、隠蔽材であ
る酸化チタン（石原産業株式会社の商品名“ＣＲ６
０”）およびマイカ（クラレ株式会社の商品名“クラレ
マイカ２００ＨＫ”）を実施例１の場合と同様にして混
合し、ペレットを得た。なお、繊維群の混合割合は、ペ
レット中において５．０重量％になるよう設定した。ま
た、着色材、酸化チタンおよびマイカの混合割合は、そ
れぞれ０．６重量％、０．２重量％および１．０重量％
になるよう設定した。このペレットは、着色材による鮮
やかな黄色を呈していた。

【００９０】得られたペレットから実施例１の場合と同
様の成形過程を経てシート状物を製造した。このシート
状物は、鮮やかな黄色を呈していた。また、シート状物
中におけるポリアクリロニトリル系炭素短繊維の平均残
存アスペクト比は５１．１であった。この平均残存アス
ペクト比は、シート状物を溶解するための溶媒として熱
デカリンを用いた点を除き、実施例１の場合と同様にし
て求めたものである。

【００９１】得られたシート状物の表面抵抗を電圧の印
加処理を施す前後について測定した。電圧の印加処理条
件は、３０ｋＶの交流電圧を用いた点を除き、実施例１
の場合と同様に設定した。シート状物の表面抵抗は、電
圧の印加処理前が２．６×１０¹⁴Ω／□であったのに対
し、電圧の印加処理後は３．３×１０⁵Ω／□に低下し
ていた。なお、シート状物の色彩は、電圧の印加処理後
であっても変化しなかった。

【００９２】また、電圧の印加処理前のシート状物につ
いて熱重量分析を実施した結果を図４に示す。この熱重
量分析結果は、熱重量分析器としてセイコーインスツル
メント株式会社の商品名“ＴＧ／ＤＴＡ３２”を用い、
分析条件を測定温度範囲＝２０〜１，０００℃、昇温速
度＝１０℃／分および空気流量＝２００．０ｍｌ／分に
それぞれ設定して得られたものであり、そこに％で表示
された数値は重量の残存率である。図４に示された熱重
量分析結果は、シート状物中の繊維群重量が４．９重量
％であることを示しており、この値は、シート状物を製
造する際に用いた繊維群の混合割合と概ね一致している
ことが分かる。また、この結果は、不燃残査が２．１重
量％残留していることを示しているが、これは隠蔽材等
に由来するものと考えられる。

【００９３】実施例３繊維群および着色材の混合割合をそれぞれ６．０重量％
および１．０重量％に変更し、また、酸化チタンとマイ
カとを用いなかった点を除いて実施例２の場合と同様に
して黄色のシート状物を製造した。シート状物中におけ
るポリアクリロニトリル系炭素短繊維の平均残存アスペ
クト比は５２．３であった。このシート状物の表面抵抗
を測定した後、このシート状物に対して実施例２と同様
の条件による電圧の印加処理を施した。シート状物の表
面抵抗は、電圧の印加処理前が８×１０¹³Ω／□であっ
たのに対し、電圧の印加処理後は４×１０⁵Ω／□に低
下していた。なお、シート状物の色彩は、電圧の印加処
理後であっても変化しなかった。

【００９４】また、電圧の印加処理前のシート状物につ
いて、実施例２の場合と同様に熱重量分析を実施した結
果を図５に示す。図５に示された熱重量分析結果は、シ
ート状物中の繊維群重量が６．１重量％であることを示
しており、この値は、シート状物を製造する際に用いた
繊維群の混合割合と概ね一致していることが分かる。ま
た、この結果は、不燃残査が０．５重量％残留している
ことを示しているが、これはシート状物中に含まれる着
色材に由来のもの、若しくは不純物によるものと考えら
れる。

【００９５】実施例４樹脂材料であるポリフェニレンオキサイド樹脂（日本ゼ
ネラルエレクトリック株式会社の商品名“ノリルＰＰＯ
５３４”）に対し、平均繊維径が１２μｍでありかつ平
均アスペクト比が２５０のピッチ系炭素短繊維（大阪瓦
斯株式会社の商品名“ＸｙｌｕｓＧＣＡ０３Ｊ４３
１”）からなる、フィラー群電気抵抗値が６０８０Ωｃ
ｍの繊維群、緑色の着色材（大日精化株式会社の商品名
“ＮＯ４１”）、隠蔽材である酸化チタン（石原産業株
式会社の商品名“ＣＲ６０”）およびマイカ（クラレ株
式会社の商品名“クラレマイカ２００ＨＫ”）を実施例
１の場合と同様にして混合し、ペレットを得た。なお、
繊維群の混合割合はペレット中において１６重量％にな
るよう設定し、また、着色材、酸化チタンおよびマイカ
の混合割合は、それぞれ１．０重量％、１．０重量％お
よび５．０重量％になるよう設定した。得られたペレッ
トは、着色材による緑色を呈していた。

【００９６】得られたペレットから実施例１の場合と同
様の成形過程を経てシート状物を製造した。このシート
状物は、着色材による緑色を呈していた。また、シート
状物中におけるピッチ系炭素短繊維の平均残存アスペク
ト比は１８．８であった。この平均残存アスペクト比
は、実施例１の場合と同様にして求めたものである。さ
らに、このシート状物は、電圧の印加処理前および実施
例１の場合と同様の電圧印加処理後の表面抵抗を測定し
たところ、それぞれ３×１０¹⁰Ω／□および５×１０⁸
Ω／□であった。シート状物の色彩は、電圧の印加処理
後であっても変化しなかった。

【００９７】実施例５実施例２で得られた電圧の印加処理後のシート状物につ
いて、加熱処理後の表面抵抗を調べた。ここでは、シー
ト状物を表１に示す温度で３０分間加熱し、その後１０
分かけて室温まで冷却する加熱−冷却サイクルを各温度
について４サイクル実施し、その後に表面抵抗を測定し
た。結果を表１に示す。加熱処理温度のレンジが９５〜
１６５℃の場合は、加熱処理後の表面抵抗は加熱処理前
と略同じであって大幅な変化は見られなかったが、実施
例２で用いた樹脂の軟化点である１７５℃での加熱処理
後は、表面抵抗が電圧の印加処理前のレベルまで大幅に
上昇していることがわかる。

【００９８】

【表１】

【００９９】実施例６実施例２で用いたものと同じポリプロピレン樹脂および
繊維群のみを用い、実施例２の場合と同様にしてシート
状物を製造した。ここでは、繊維群の含有量が５重量
％、６重量％、７重量％、８重量％、９重量％および１
０重量％にそれぞれ設定された６種類のシート状物を製
造した。各シート状物の表面抵抗を測定した結果を図６
に示す。

【０１００】次に、繊維群の含有量が５重量％、６重量
％、７重量％および８重量％にそれぞれ設定されたシー
ト状物について、実施例２の場合と同様の電圧の印加処
理を施し、その後の表面抵抗を測定した。結果を図６に
示す。

【０１０１】実施例７（導電性フィラーの調製）フェノール樹脂（固形分が５
８重量％のレゾール樹脂：住友ベークライト株式会社の
商品名“スミライトレジンＰＲ５３７１７”）にアセ
トンとメタノールとを２：１の割合で混合した混合溶媒
を添加し、フェノール樹脂の濃度が５重量％の樹脂溶液
を得た。

【０１０２】得られた樹脂溶液中に平均アスペクト比が
６００のストランド状の綿を浸漬した後に取り出し、乾
燥後のフェノール樹脂含浸量が固形分換算で２重量％に
なるよう絞り機にかけて樹脂溶液量を調整した。

【０１０３】次に、樹脂溶液が含浸された綿を、１９０
℃に設定されたプレス機を用いて１００ｋｇ／ｃｍ²の
圧力で５分間加圧成形し、綿の嵩密度が０．４ｇ／ｃｃ
でありかつ大きさが３００ｍｍ×３００ｍｍ×３ｍｍの
板状の成形体を得た。続けて、この成形体を炭化炉内に
入れ、窒素雰囲気下において、室温〜２３０℃の間を
６．６℃／分、２３０〜３５０℃の間を１℃／分、３５
０〜４７０℃の間を２℃／分、４７０〜１，０００℃の
間を５℃／分の割合で昇温させながら徐々に加熱し、最
終温度である１，０００℃で２時間さらに加熱処理して
炭化させた。この際の炭化収率は２２．５重量％であっ
た。炭化後の成形体を３ｍｍ角に切断し、第１の導電性
フィラーを得た。この第１の導電性フィラーのフィラー
群電気抵抗値は０．８Ωｃｍであった。

【０１０４】（導電性樹脂シートの製造）樹脂材料であ
るポリフェニレンオキサイド樹脂（日本ゼネラルエレク
トリック株式会社の商品名“ノリル０５３４”）に対し
て上述の第１の導電性フィラーと、平均繊維径が１２μ
ｍでありかつ平均アスペクト比が２５０の等方性ピッチ
系炭素短繊維（大阪瓦斯株式会社の商品名”Ｘｙｌｕｓ
ＧＣ０３Ｊ４０１”）の群からなる第２の導電性フィ
ラー（フィラー群電気抵抗値＝０．０８Ωｃｍ）とを混
合し、成形材料を得た。ここでは、ポリフェニレンオキ
サイド樹脂中において第１の導電性フィラーおよび第２
の導電性フィラーがそれぞれ４重量％および８重量％含
まれるように設定した。なお、ポリフェニレンオキサイ
ド樹脂に対する第１および第２の導電性フィラーの供給
は、２台の定量フィーダーを用い、各定量フィーダーか
ら第１および第２の導電性フィラーを別個にポリフェニ
レンオキサイド樹脂に対して供給した。

【０１０５】得られた成形材料をペレット状に成形し、
このペレットを、樹脂温度３００℃、射出圧力１，８０
０ｋｇ／ｃｍ²および金型温度１５０℃の条件で住友重
機械工業株式会社製のＰＲＯＭＡＴ射出成形機を用いて
成形し、厚さが３ｍｍで日本工業規格Ａ４サイズの矩形
状シート、すなわち実施例１の場合と同様の単層のシー
ト状物を得た。得られたシート状物について、実施例１
の場合と同様に表面抵抗を測定したところ、９．１×１
０¹⁴Ω／□であった。また、シート状物中における第１
の導電性フィラーおよび第２の導電性フィラーの平均残
存アスペクト比は、それぞれ１４および２４であった。
この平均残存アスペクト比は、溶媒としてジクロロメタ
ンを用いた点を除き、実施例１の場合と同様にして算出
したものである。

【０１０６】次に、得られたシート状物に対して実施例
２の場合と同様にして電圧の印加処理を施し、その後再
度表面抵抗を測定したところ、４．９×１０⁶Ω／□に
低下していることが確認された。

【０１０７】実施例８ポリフェニレンオキサイド樹脂中に含まれる第１の導電
性フィラーおよび第２の導電性フィラーの量をそれぞれ
５重量％および７重量％に変更した点を除いて実施例７
の場合と同様にシート状物を得た。このシート状物の表
面抵抗を測定したところ、５．３×１０¹⁴Ω／□であっ
た。また、シート状物中における第１の導電性フィラー
および第２の導電性フィラーの平均残存アスペクト比
は、それぞれ１４および２４であった。この平均残存ア
スペクト比は、実施例７の場合と同様にして算出したも
のである。さらに、このシート状物に対して実施例７の
場合と同様に電圧の印加処理を施したところ、表面抵抗
は５．８×１０⁵Ω／□に低下していることが確認され
た。

【０１０８】比較例１実施例１において、繊維群、着色材および酸化チタンの
混合割合をそれぞれ２０重量％、３．０重量％および
１．０重量％に変更し、また、タルクに代えて５．０重
量％のマイカ（クラレ株式会社の商品名“クラレマイカ
２００ＨＫ”）を利用した点を除いて実施例１の場合と
同様のペレットを調製した。このペレットを用いて実施
例１の場合と同様の方法でシート状物を製造したとこ
ろ、当該シート状物は、濃灰色を呈し、ペレットに添加
した着色材による色彩は反映されなかった。また、この
シート状物は、電圧の印加処理を施す前から、既に２．
０×１０²Ω／□の表面抵抗を示した。

【０１０９】比較例２実施例２で用いたものと同じポリプロピレン樹脂６７重
量％、カーボンブラック（アクゾ社の商品名“ケッチェ
ンブラックＥＣ”）２０重量％、赤色の着色材（東洋化
成株式会社の商品名“ＣＢ３２８”）３．０重量％、酸
化チタン（石原産業株式会社の商品名“ＣＲ６０”）
５．０重量％およびタルク（富士タルク株式会社の商品
名“＃１０００”）５．０重量％を実施例１の場合と同
様に混合してペレットを得、さらに、このペレットから
実施例１の場合と同様にしてシート状物を得た。得られ
たシート状物は、黒色であり、着色材による色彩は反映
されなかった。また、このシート状物の表面抵抗は、電
圧の印加処理を施す前から、既に４Ω／□であった。

【０１１０】

【発明の効果】本発明の導電性樹脂シートは、導電性フ
ィラーを含みかつ電圧の印加処理が施されているため、
同量の導電性フィラーを含む他の樹脂シートに比べて高
い導電性、特に、小さな表面抵抗を示し得る。したがっ
て、この導電性樹脂シートは、導電性フィラーの添加量
を抑制しつつ高い導電性、特に、小さな表面抵抗を達成
し得る。

【０１１１】本発明の他の見地に係る導電性樹脂シート
は、導電性フィラーと共に着色材を含みかつ電圧の印加
処理が施されているため、所要の色彩を呈し、しかも同
量の導電性フィラーを含む他の導電性樹脂シートに比べ
て高い導電性、特に、小さな表面抵抗を示し得る。

【０１１２】本発明に係る導電性樹脂シートの製造方法
は、導電性フィラーを含みかつ樹脂材料からなるシート
状物に対して電圧を印加しているため、導電性フィラー
の添加量を抑制しながら高い導電性、特に、小さな表面
抵抗を示す導電性樹脂シートを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電性樹脂シートの一形態の縦断面
図。

【図２】導電性樹脂シートの一例について実施した熱重
量分析の結果を示す図。

【図３】実施例１で得られたシート状物の熱重量分析結
果を示す図。

【図４】実施例２で得られたシート状物の熱重量分析結
果を示す図。

【図５】実施例３で得られたシート状物の熱重量分析結
果を示す図。

【図６】実施例６で得られたシート状物について、繊維
群の含有量と表面抵抗との関係を電圧印加処理前後のそ
れぞれについて示したグラフ。

【符号の説明】

１中間層２表面層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F073 AA04 BA07 BA08 BA13 BA15 BA19 BA21 BA22 BA23 BA27 BA29 BA31 BA32 BA46 BA49 BB01 CA21 4F100 AA21H AC05H AC10H AD11A AD11B AK01A AK01B AK01C AK04 AK07 AK54 BA03 BA06 BA10A BA10B BA13 CA13A CA13B CA21A CA21B DG03A DG03B DG03H EJ42 EJ422 EJ50 EJ502 EJ612 GB16 GB23 JG01A JG01B JG04A JG04B JG04H JL06 YY00A YY00B YY00H

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性フィラーを含む樹脂材料を成形した
シート状物であって、電圧の印加処理が施されている、
導電性樹脂シート。
【請求項２】前記樹脂材料中における前記導電性フィラ
ーの含有量が２０重量％未満である、請求項１に記載の
導電性樹脂シート。
【請求項３】前記樹脂材料中における前記導電性フィラ
ーの含有量が１．０重量％以上１６重量％以下である、
請求項１に記載の導電性樹脂シート。
【請求項４】前記導電性フィラーは、フィラー群電気抵
抗値が１０⁵Ωｃｍ以下１０^-2Ωｃｍ以上のものであ
る、請求項１、２または３に記載の導電性樹脂シート。
【請求項５】前記導電性フィラーが繊維状のものであ
る、請求項１、２、３または４に記載の導電性樹脂シー
ト。
【請求項６】前記導電性フィラーの平均繊維径が０．０
０２μｍ以上１５μｍ以下である、請求項５に記載の導
電性樹脂シート。
【請求項７】前記シート状物に成形された前記樹脂材料
中における前記導電性フィラーの平均残存アスペクト比
が１０以上１００，０００以下である、請求項５または
６に記載の導電性樹脂シート。
【請求項８】前記電圧が１，０００Ｖ以上前記樹脂材料
の絶縁破壊電圧未満である、請求項１、２、３、４、
５、６または７に記載の導電性樹脂シート。
【請求項９】前記電圧が２０ｋＶ以上前記樹脂材料の絶
縁破壊電圧未満である、請求項１、２、３、４、５、６
または７に記載の導電性樹脂シート。
【請求項１０】前記導電性フィラーと共に前記樹脂材料
中に分散された着色材をさらに含む、請求項１、２、
３、４、５、６、７、８または９に記載の導電性樹脂シ
ート。
【請求項１１】前記導電性フィラーが炭素繊維および黒
鉛繊維のうちの少なくとも一つである、請求項１０に記
載の導電性樹脂シート。
【請求項１２】前記導電性フィラーおよび前記着色材と
共に前記樹脂材料中に分散された、前記導電性フィラー
の色彩を隠蔽するための隠蔽材をさらに含む、請求項１
０または１１に記載の導電性樹脂シート。
【請求項１３】表面抵抗が１０¹²Ω／□以下である、請
求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１
または１２に記載の導電性樹脂シート。
【請求項１４】第１の樹脂材料を用いて形成された中心
層と、前記中心層の両面にそれぞれ積層された、導電性フィラ
ーを含む第２の樹脂材料を用いて形成された表面層とを
備え、電圧の印加処理が施されている、導電性樹脂シート。
【請求項１５】導電性フィラーを含む樹脂材料を成形し
たシート状物からなり、前記樹脂材料の軟化点に加熱処理して室温まで冷却した
後の表面抵抗が加熱処理する前の表面抵抗の１００倍以
上である、導電性樹脂シート。
【請求項１６】前記加熱処理の後に、さらに電圧の印加
処理を施した場合の表面抵抗が、前記印加処理を施す前
の表面抵抗の１／１００以下である、請求項１５に記載
の導電性樹脂シート。
【請求項１７】樹脂材料と導電性フィラーとを含む成形
材料をシート状に成形してシート状物を得る工程と、前記シート状物に対して電圧を印加する工程と、を含む
導電性樹脂シートの製造方法。
【請求項１８】第１の樹脂材料をシート状に成形して中
心層を得る工程と、導電性フィラーを含む第２の樹脂材料をシート状に成形
して前記中心層の両面にそれぞれ積層し、シート状の積
層体を得る工程と、前記積層体に対して電圧を印加する工程と、を含む導電
性樹脂シートの製造方法。