JP2002033019A - 導電性成形品の製造方法 - Google Patents

導電性成形品の製造方法

Info

Publication number
JP2002033019A
JP2002033019A JP2000215612A JP2000215612A JP2002033019A JP 2002033019 A JP2002033019 A JP 2002033019A JP 2000215612 A JP2000215612 A JP 2000215612A JP 2000215612 A JP2000215612 A JP 2000215612A JP 2002033019 A JP2002033019 A JP 2002033019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
melting point
powder
molded article
resin
average particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000215612A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Hayashi
林  達也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Plastics Inc
Original Assignee
Mitsubishi Plastics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Plastics Inc filed Critical Mitsubishi Plastics Inc
Priority to JP2000215612A priority Critical patent/JP2002033019A/ja
Publication of JP2002033019A publication Critical patent/JP2002033019A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/78Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling
    • B29C48/80Thermal treatment of the extrusion moulding material or of preformed parts or layers, e.g. by heating or cooling at the plasticising zone, e.g. by heating cylinders
    • B29C48/83Heating or cooling the cylinders
    • B29C48/832Heating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて良好な導電性、成形性を有する導電性
成形品が得られる生産性に優れた製造方法を提供する。 【解決手段】 (a)熱可塑性樹脂粉末、又は熱可塑性
エラストマー粉末あるいはこれらのブレンド物からなる
平均粒径20〜250μmの粉末と(b)融点が300
℃以下で平均粒径5〜150μmの低融点金属粉末を物
理的に混合し、当該混合物を低融点金属の融点以下〜融
点−30℃以上の温度域で直接押出成形あるいは射出成
形することを特徴とする導電性成形品の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、極めて高度の導電
性や成形性を有する導電性成形品が得られる、特に生産
性に優れた導電性成形品の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、各種樹脂からなる成形品に導電性
を付与した導電性成形品として、合成樹脂に導電性フィ
ラーを分散、混合した複合材料を用い成形した成形品が
知られている。導電性フィラーとして金属系、カーボン
系などが使用されているが、高度の導電性を付与するに
は導電性フィラーの添加量を大幅に増加せざるを得な
く、その結果、成形性の悪化や、脆弱となり機械的強度
が低下するため添加量は制限され、得られる成形品の導
電性も体積固有抵抗値で10−1Ω・cmが限界であっ
た。上記問題を解決するため、近年熱可塑性樹脂と鉛フ
リーハンダを混練した系が検討されている(例えば特開
平10−237331号)。しかしながら、鉛フリーハ
ンダを熱可塑性樹脂中に細かく分散させるために、分散
助剤として銅粉末等を添加する必要があることや、バッ
チ式の加圧ニーダー等で10分以上混練する必要がある
ため手間がかかり、生産性に劣るという問題がある。
【0003】そこで、直接押出機や射出成形機に各原料
を投入して成形する方法が検討されているが、この方法
では成形機の出口で樹脂成分とハンダが分離したり、外
観上は分散が良好であるが、充分な導電性が得られない
という問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題に
鑑みてなされたもので、バッチ式の混練を必要とせず直
接成形機内で熱可塑性樹脂と低融点金属を高度に分散さ
せ高導電性の成形品を得ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至っっ
た。即ち本発明の要旨は、(a)熱可塑性樹脂粉末、又
は熱可塑性エラストマー粉末あるいはこれらのブレンド
物からなる平均粒径20〜250μmの粉末と(b)融
点が300℃以下で平均粒径5〜150μmの低融点金
属粉末を物理的に混合し、当該混合物を低融点金属の融
点以下〜融点−30℃以上の温度域で直接押出成形ある
いは射出成形することを特徴とする導電性成形品の製造
方法にある。
【0006】本発明の好ましい実施態様としては、下記
が挙げられる。 (a) 成形品中の(a)成分の割合が20〜80容積
%であること (b)成分の低融点金属粉末が、Pb/Sn、Pb/S
n/Bi、Pb/Sn/Ag、 Pb/Ag、 Sn/A
g、 Sn/Bi、Sn/Cu、Sn/Zn系から選ばれ
た低融点合金からなること さらに、上記製造方法にて成形されてなる導電性成形品
にある。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の導電性成形品の製造方法は、その出発材料が
(a)熱可塑性樹脂粉末、又は熱可塑性エラストマー粉
末あるいはこれらのブレンド物からなる平均粒径20〜
250μmの粉末(以下「樹脂粉末」という。)と、
(b)平均粒径5〜150μmの融点が300℃以下の
低融点金属粉末(以下「金属粉末」という。)を物理的
に混合したものであることに特徴がある。
【0008】このように樹脂および金属を粉末化し、物
理的に混合を行うことで可塑化溶融時には、練りの必要
がなくなり、発熱を抑制することができる。金属粉末の
平均粒径は5〜150μmが好ましく、5μm未満では
ハンドリングが困難な上、樹脂の溶融時に凝集が生じや
すく分散性を悪化させる。また、150μmを越えるも
のでは樹脂中への均一な分散が困難となり、導電性を低
下させる上、機械的強度の低下をまねく結果ともなる。
また、この金属粉粒径に適した樹脂粉末粒径は20〜2
50μmである。250μmを越えるものでは、均一な
物理的混合が不可能となり、また、20μm未満の粉末
はハンドリングが困難な上、入手そのものが難しいとい
う問題がある。物理的混合の方法としてはヘンシェルミ
キサー等により発熱に注意して行えばよい。なお、平均
粒径については遠心沈降式粒度分布測定装置などを使っ
て計測することができる。
【0009】物理的混合後の押出成形、射出成形につい
ては可塑化時のせん断発熱に注意し、成形温度を金属粉
末融点以下、融点−30℃以上に制御する必要がある。
粉末で物理的な混合されていることよりスクリュの形状
はせん断発熱をし難いタイプの方が温度制御の点で好ま
しい。成形温度が融点以上に達すると、金属粉末は急激
に粘度が低下し、樹脂と分離してしまう。金属粉末融点
以下、融点−30℃以上に制御した場合は、金属粉末は
完全溶融せず、可塑化中のわずかなせん断により表面部
のみが溶けた状態となり隣接する金属粉末と連結するこ
とが可能となる。
【0010】また、(a)樹脂粉末は組成物(成形品)全
体の20〜80容積%、好ましくは40〜60容積%の
範囲で含有することが好ましい。樹脂成分が80容積%
を越えると導電性が発現し難い傾向にあり、20容積%
未満では、流動性が低下して成形性に劣り易い。
【0011】(a)樹脂粉末に用いられる熱可塑性樹脂
としてはポリオレフィン系樹脂やABS樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリカーボネート樹脂など種々の材料が使用
できる。また、熱可塑性エラストマーとしては、オレフ
ィン系、スチレン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル
系、アミド系など種々のタイプのものが使用可能であ
る。ブレンド物の場合には、熱可塑性樹脂に相溶可能な
熱可塑性エラストマーであれば良く、例えば、熱可塑性
樹脂としてPPを使用した場合、熱可塑性エラストマー
はポリオレフィン系エラストマーを用いるのが好適であ
る。
【0012】本発明では、上記熱可塑性樹脂、熱可塑性
エラストマーあるいはそれらのブレンド物と金属成分と
の界面接着強度をさらに向上させるために、各種の界面
接着改質剤(接着性樹脂)の添加が好ましい。例えば、
熱可塑性樹脂としてポリオレフィン系樹脂を使用した場
合、変成ポリオレフィン樹脂を添加すると熱可塑性樹脂
と低融点金属との界面接着強度向上に寄与できるととも
に、金属などに導電部材との接合強度が強固となる。変
性ポリオレフィン樹脂はポリオレフィン樹脂の一部を炭
素数3〜10の有機不飽和カルボン酸、例えばアクリル
酸、マレイン酸、メタクリル酸、フマール酸、イタコン
酸で酸変性したものを用いることができる。
【0013】(b)の融点が300℃以下の低融点金属
粉末には各種のものが使用できる。融点の測定方法は示
差走査熱量測定法(DSC)に示差走査熱量測定法(D
SC)により測定すればよく、融点が300℃を越える
金属では成形性が劣るという問題がある。具体的にはP
b/Sn、Pb/Sn/Bi、Pb/Sn/Ag、 Pb
/Ag、Sn/Ag、 Sn/Bi、Sn/Cu、Sn/
Zn系から選ばれた低融点合金が好適に使用できる。
【0014】以上述べたように、本発明の導電性成形品
は、バッチ式の混練を必要とせず、予め粉末時に物理的
混合を行っているため、直接成形機内での加熱溶融によ
り、熱可塑性樹脂と低融点金属を高度に分散させること
が可能となり、高導電性、及び優れた成形性を有する導
電性成形品の製造方法を提供できる。得られる成形品
は、導電性隔壁、導電性部材、帯電防止材、電磁波シー
ルド材、電極、コネクター、センサー、発熱体等の幅広
い分野への適用が可能である。
【0015】
【実施例】以下、実施例について説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。 (実施例1)熱可塑性樹脂としてPP粉末((株)トク
ヤマ製「MS640」)、熱可塑性エラストマーとして
ポリオレフィン系エラストマー粉末(AESジャパン社
製「サントプレン201−55」)を用いた。また、界
面接着改質剤として酸変成ポリオレフィン粉末(日本ポ
リオレフィン(株)製「アドテックスER320P」)
を用いた。これらは予め粉砕により、平均粒径はすべて
150μmとして、樹脂粉末中のそれらの容積比率を4
5:45:10とした。低融点金属粉末として鉛フリー
ハンダ(福田金属箔粉社製「Sn−Cu−Ni−AT―
150」、融点225℃)粉末、平均粒径25μmを用
いた。あらかじめ各原料粉末をヘンシェルミキサーを用
いて5分間、100r.p.m.で物理的混合し、出発原料
とした。なお、樹脂粉末と金属粉末の容積比率を50:
50とした。
【0016】その後、雌型と雄型とを対向させた射出成
型用金型(110mm×75mm肉厚1mmの矩形状キ
ャビティ)内に上記の混合物を以下の条件で射出成形を
行った。 金型温度 : 80℃ シリンダー温度 : 200℃ スクリュ回転数 : 50r.p.m. 射出率 : 60cm/秒 射出圧力 : 80Mpa 背圧 : 2Mpa 保圧時間 :40秒
【0017】冷却後、脱型し目的とする成形品を得た。
得られた成形品の特性は以下の通りであった。 シャルピー衝撃値 :破壊せず 体積固有抵抗値 :4.14×10−4Ω・cm 衝撃試験はJIS K7111に準拠(シャルピ−フラ
ットワイズノッチなし 試験片幅 10mm、支点間距離 20mm、試験速度
0.5mm/分)
【0018】(実施例2)実施例1と同様の物理的混合
した粉末を用いて、幅150mmのTダイ押出機により
厚さ1mmのシート成形を下記の条件で行った。 シリンダー温度 : 200℃ 口金温度 : 200℃ スクリュ回転数 : 50r.p.m. 得られた成形品の特性は以下の通りであった。 シャルピー衝撃値 :破壊せず 体積固有抵抗値 :2.81×10−4Ω・cm 衝撃試験はJIS K7111に準拠(シャルピ−フラ
ットワイズノッチなし 試験片幅 10mm、支点間距離 20mm、試験速度
0.5mm/分)
【0019】実施例1および実施例2から明らかなよう
に、本発明により得られた成形品は、高い容積固有抵抗
値を維持しつつ、衝撃特性から明らかなように脆弱さも
問題ないレベルであることが分かる。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の導電性成形
品の製造方法は、バッチ式の混練を必要とせず、予め粉
末時に高度な物理的混合を行っているため、直接成形機
内での加熱溶融により、熱可塑性樹脂と低融点金属を高
度に分散させることが可能となり、高導電性、及び優れ
た成形性を有する導電性成形品を提供できる。これらの
成形品は、導電性隔壁、導電性部材、帯電防止材、電磁
波シールド材、電極、コネクター、センサー、発熱体等
の幅広い分野への適用が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C08J 5/00 CES C08J 5/00 CES C08K 3/08 C08K 3/08 3/10 3/10 C08L 101/00 C08L 101/00 H01B 13/00 501 H01B 13/00 501P // B29K 21:00 B29K 21:00 103:06 103:06 Fターム(参考) 4F071 AA10 AA20 AA78 AA87 AB12 AE15 AF23 AF39 AH12 BB05 BB06 BC01 BC07 4F206 AA03 AA11 AA13 AA24 AA28 AA45 AA49 AC04 AE03 AH33 JA07 JF01 JF23 JL02 JM01 JN03 4F207 AA03 AA11 AA13 AA24 AA28 AA45 AA49 AC04 AE03 AH33 AR06 KA01 KA17 KF01 KL84 KM14 KM15 4J002 BB011 BD051 BN151 BP011 CF031 CG001 CK021 CL001 DC006 5G301 DA03 DA06 DA13 DA15 DA42 DD05 DD06 DD09 DD10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)熱可塑性樹脂粉末、又は熱可塑性
    エラストマー粉末あるいはこれらのブレンド物からなる
    平均粒径20〜250μmの粉末と(b)融点が300
    ℃以下で平均粒径5〜150μmの低融点金属粉末を物
    理的に混合し、当該混合物を低融点金属の融点以下〜融
    点−30℃以上の温度域で直接押出成形あるいは射出成
    形することを特徴とする導電性成形品の製造方法。
  2. 【請求項2】 成形品中の(a)成分の割合が20〜8
    0容積%であることを特徴とする請求項1記載の導電性
    成形品の製造方法。
  3. 【請求項3】 (b)成分の低融点金属粉末が、Pb/
    Sn、Pb/Sn/Bi、Pb/Sn/Ag、 Pb/A
    g、 Sn/Ag、 Sn/Bi、Sn/Cu、Sn/Zn
    系から選ばれた低融点合金からなることを特徴とする請
    求項1乃至2記載の導電性成形品の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3の製造方法にて成形され
    てなる導電性成形品。
JP2000215612A 2000-07-17 2000-07-17 導電性成形品の製造方法 Pending JP2002033019A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000215612A JP2002033019A (ja) 2000-07-17 2000-07-17 導電性成形品の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000215612A JP2002033019A (ja) 2000-07-17 2000-07-17 導電性成形品の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002033019A true JP2002033019A (ja) 2002-01-31

Family

ID=18711008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000215612A Pending JP2002033019A (ja) 2000-07-17 2000-07-17 導電性成形品の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002033019A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004162690A (ja) * 2002-05-31 2004-06-10 Ti Group Automotive System Llc タンク内モジュールのための静電荷の制御

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004162690A (ja) * 2002-05-31 2004-06-10 Ti Group Automotive System Llc タンク内モジュールのための静電荷の制御

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101309738B1 (ko) 고분자/필러의 전기전도성 복합체 및 이의 제조방법
CN101899204A (zh) 一种抗静电pc/asa合金材料及其制备方法
CN111187501A (zh) 一种免喷涂pc/pbt合金材料及其制备方法
US20080075953A1 (en) Electrically Conductive Composites with Resin and Vgcf, Production Process, and Use Thereof
US4313873A (en) Novel method for reducing the processing temperature of thermoplastic polymers
JP2002075052A (ja) 導電性樹脂組成物及びシート
JP3985074B2 (ja) 導電性樹脂組成物及びその成形品
JP2002033019A (ja) 導電性成形品の製造方法
US4343912A (en) Novel method for reducing the processing temperature of thermoplastic polymers and novel blowing agent concentrates produced thereby
JPH0560780B2 (ja)
JP2003028986A (ja) 放射線遮蔽材料
JP2001072775A (ja) 導電性樹脂成形品又はシート
JP2001055517A (ja) 導電性樹脂組成物およびその製造方法
JPH0160058B2 (ja)
JP2002212443A (ja) 導電性樹脂組成物及び導電性成形品
JPH11100448A (ja) 架橋ポリエチレンを含む成形材料
JP3288552B2 (ja) 導電性樹脂組成物の製造方法
JP2593902B2 (ja) 雲母粉末充填プラスチツクシートおよびその製造方法
JPH0550391B2 (ja)
JPS59109537A (ja) 電磁遮へい用材料の製造方法
JPH0354711B2 (ja)
JP2001200163A (ja) 導電性樹脂組成物およびその成形体
JPH0873655A (ja) 導電性樹脂組成物及びその製法
JPH0559288A (ja) ポリマーと金属のアロイ
JP2001329179A (ja) 導電性樹脂組成物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060801

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070417

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070808