JP2003192914A - 導電性に優れた熱可塑性樹脂成形体 - Google Patents
導電性に優れた熱可塑性樹脂成形体Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 導電性に優れ、耐熱性及び耐蝕性に優れた熱
可塑性樹脂成形体を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂に導電剤を含んでなる成
形体であって、その導電剤がカーボンナノチューブであ
ることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体。
可塑性樹脂成形体を提供する。 【解決手段】 熱可塑性樹脂に導電剤を含んでなる成
形体であって、その導電剤がカーボンナノチューブであ
ることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂成形
体に係り、特に導電性とともに、耐熱性と耐蝕性に優れ
た熱可塑性樹脂成形体に関するものである。
体に係り、特に導電性とともに、耐熱性と耐蝕性に優れ
た熱可塑性樹脂成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近代のエレクトロニクス分野において、
高分子材料に求められる主要特性は製品や用途によって
様々であるが、成形性、耐熱性、耐久性、高導電性、耐
蝕性、リサイクル性であり、これらの要求を箇々に満足
させる樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等
に代表される熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンオキサイ
ド、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリカーボネート等に
代表されるエンジニアリングプラスチック等が用いられ
ている。
高分子材料に求められる主要特性は製品や用途によって
様々であるが、成形性、耐熱性、耐久性、高導電性、耐
蝕性、リサイクル性であり、これらの要求を箇々に満足
させる樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等
に代表される熱硬化性樹脂や、ポリフェニレンオキサイ
ド、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリカーボネート等に
代表されるエンジニアリングプラスチック等が用いられ
ている。
【０００３】しかしながら、上記に挙げた各機能を総合
的に具備した材料に対する要望は強いものがあるが、技
術的に困難であり、価格面で不利となることが多いとい
う問題があった。そのような技術課題のひとつに導電性
があり、更に耐熱性と耐蝕性を兼ね備えた高分子材料の
開発が求められている。特に高分子電解質がプロトン伝
導性を有する固体高分子型燃料電池や電解液に硫酸水溶
液を用いる大容量キャパシタなどは強い酸性を呈するた
め、使用される部材は高導電性と耐酸性が要求される。
的に具備した材料に対する要望は強いものがあるが、技
術的に困難であり、価格面で不利となることが多いとい
う問題があった。そのような技術課題のひとつに導電性
があり、更に耐熱性と耐蝕性を兼ね備えた高分子材料の
開発が求められている。特に高分子電解質がプロトン伝
導性を有する固体高分子型燃料電池や電解液に硫酸水溶
液を用いる大容量キャパシタなどは強い酸性を呈するた
め、使用される部材は高導電性と耐酸性が要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、導電
性に優れ、耐熱性及び耐蝕性に優れた熱可塑性樹脂成形
体を提供することにある。
性に優れ、耐熱性及び耐蝕性に優れた熱可塑性樹脂成形
体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解消できる熱可塑性樹脂成形体を見出したものであり、
その要旨とするところは、熱可塑性樹脂に導電剤を含ん
でなる成形体であって、その導電剤がカーボンナノチュ
ーブであることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体にあ
る。上記成形体の体積抵抗値が０．５Ω・ｃｍ以下であ
ることを含み、熱可塑性樹脂がフッ素樹脂、フッ素ゴ
ム、ポリオレフィン及びポリオレフィンエラストマーか
ら選ばれてなること、熱可塑性樹脂と導電剤の割合が、
熱可塑性樹脂／導電剤＝４０／６０〜８５／１５（重量
比）であることを含んでいる。
解消できる熱可塑性樹脂成形体を見出したものであり、
その要旨とするところは、熱可塑性樹脂に導電剤を含ん
でなる成形体であって、その導電剤がカーボンナノチュ
ーブであることを特徴とする熱可塑性樹脂成形体にあ
る。上記成形体の体積抵抗値が０．５Ω・ｃｍ以下であ
ることを含み、熱可塑性樹脂がフッ素樹脂、フッ素ゴ
ム、ポリオレフィン及びポリオレフィンエラストマーか
ら選ばれてなること、熱可塑性樹脂と導電剤の割合が、
熱可塑性樹脂／導電剤＝４０／６０〜８５／１５（重量
比）であることを含んでいる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の熱可塑性樹脂成形体に使用する熱可塑性樹脂と
しては耐酸性の点からフッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリオ
レフィン及びポリオレフィンエラストマーが好適に使用
できる。フッ素樹脂、フッ素ゴムの具体例としては、Ｐ
ＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＰＥ（テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（テ
トラフルオロエチレン−エチレン共重合体）、ＰＣＴＦ
Ｅ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＥＣＴＦＥ
（クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体）、
ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＦ（ポリビニ
ルフルオライド）、ＴＨＶ（テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン共重合
体）、ＶＤＦ−ＨＦＰ（フッ化ビニリデン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体）、ＴＦＥ−Ｐ（フッ化ビニリ
デン−プロピレン共重合体）、
本発明の熱可塑性樹脂成形体に使用する熱可塑性樹脂と
しては耐酸性の点からフッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリオ
レフィン及びポリオレフィンエラストマーが好適に使用
できる。フッ素樹脂、フッ素ゴムの具体例としては、Ｐ
ＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＰＥ（テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（テ
トラフルオロエチレン−エチレン共重合体）、ＰＣＴＦ
Ｅ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＥＣＴＦＥ
（クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体）、
ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＦ（ポリビニ
ルフルオライド）、ＴＨＶ（テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン共重合
体）、ＶＤＦ−ＨＦＰ（フッ化ビニリデン−ヘキサフル
オロプロピレン共重合体）、ＴＦＥ−Ｐ（フッ化ビニリ
デン−プロピレン共重合体）、
【０００７】含フッ素シリコーン系ゴム、含フッ素ビニ
ルエーテル系ゴム、含フッ素フォスファゼン系ゴム、含
フッ素熱可塑性エラストマーからなる少なくとも１種類
以上のフッ素樹脂又はフッ素ゴムが使用できる。上記例
示した樹脂では、成形性の点から特にフッ化ビニリデン
を含むＰＶＤＦ、ＴＨＶ、ＶＤＦ−ＨＦＰ及びＴＦＥ−
Ｐが好ましい。
ルエーテル系ゴム、含フッ素フォスファゼン系ゴム、含
フッ素熱可塑性エラストマーからなる少なくとも１種類
以上のフッ素樹脂又はフッ素ゴムが使用できる。上記例
示した樹脂では、成形性の点から特にフッ化ビニリデン
を含むＰＶＤＦ、ＴＨＶ、ＶＤＦ−ＨＦＰ及びＴＦＥ−
Ｐが好ましい。
【０００８】ポリオレフィン及びポリオレフィンエラス
トマーの具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン、ポリ４メチル１ペンテン、ポリヘキセ
ン、ポリオクテン、
トマーの具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリブテン、ポリ４メチル１ペンテン、ポリヘキセ
ン、ポリオクテン、
【０００９】水素添加スチレンブタジエンゴム、ＥＰＤ
Ｍ、ＥＰＭ、ＥＢＭからなる少なくとも１種類以上のポ
リオレフィン及びポリオレフィンエラストマーが使用で
きる。上記例示した樹脂では、耐熱性、成形性の点から
特にポリプロピレン及びＥＰＤＭが好ましい。
Ｍ、ＥＰＭ、ＥＢＭからなる少なくとも１種類以上のポ
リオレフィン及びポリオレフィンエラストマーが使用で
きる。上記例示した樹脂では、耐熱性、成形性の点から
特にポリプロピレン及びＥＰＤＭが好ましい。
【００１０】上記フッ素樹脂、フッ素ゴム、ポリオレフ
ィン及びポリオレフィンエラストマー等の熱可塑性樹脂
に混合するカーボンナノチューブは、繊維径が０．００
１〜０．５μｍ、好ましくは０．００５〜０．３μｍで
あり、繊維長が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５
〜３０μｍが導電性向上において好ましい。カーボンナ
ノチューブとしては先端部が閉じたカーボンナノホーン
も含んでいる。また、導電剤として他の炭素系導電剤と
混合して用いることもできる。他の炭素系導電剤として
は、人造黒鉛、天然黒鉛、カーボンブラック、膨張黒
鉛、カーボンファイバー、カーボン短繊維等及を用いる
ことができる。
ィン及びポリオレフィンエラストマー等の熱可塑性樹脂
に混合するカーボンナノチューブは、繊維径が０．００
１〜０．５μｍ、好ましくは０．００５〜０．３μｍで
あり、繊維長が０．１〜１００μｍ、好ましくは０．５
〜３０μｍが導電性向上において好ましい。カーボンナ
ノチューブとしては先端部が閉じたカーボンナノホーン
も含んでいる。また、導電剤として他の炭素系導電剤と
混合して用いることもできる。他の炭素系導電剤として
は、人造黒鉛、天然黒鉛、カーボンブラック、膨張黒
鉛、カーボンファイバー、カーボン短繊維等及を用いる
ことができる。
【００１１】熱可塑性樹脂と導電剤の割合は、熱可塑性
樹脂／導電剤＝４０／６０〜８５／１５（重量比）、好
ましくは熱可塑性樹脂／導電剤＝５０／５０〜８５／１
５（重量比）が良い。上記熱可塑性樹脂と導電剤の割合
が、４０／６０未満では熱可塑性樹脂の割合が少ないの
で成形が困難となり、８５／１５を越える場合では導電
剤の割合が少ないので導電性に劣るという問題がある。
樹脂／導電剤＝４０／６０〜８５／１５（重量比）、好
ましくは熱可塑性樹脂／導電剤＝５０／５０〜８５／１
５（重量比）が良い。上記熱可塑性樹脂と導電剤の割合
が、４０／６０未満では熱可塑性樹脂の割合が少ないの
で成形が困難となり、８５／１５を越える場合では導電
剤の割合が少ないので導電性に劣るという問題がある。
【００１２】本発明の熱可塑性樹脂成形体の製造方法は
特に限定されないが、通常の押出成形、ロール成形法、
射出成形法又はトランスファー成形法によればよい。
特に限定されないが、通常の押出成形、ロール成形法、
射出成形法又はトランスファー成形法によればよい。
【００１３】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。
はこれに限定されるものではない。
【実施例】（実施例）フッ素樹脂（住友スリーエム
（株）製 「ＴＨＶ２２０Ｇ」）とカーボンナノチュー
ブ（昭和電工（株）製 気相法炭素繊維「ＶＧＣＦ」）
を重量比で７０／３０、７５／２５、８０／２０の配合
で二軸押出機（混合温度２５０℃）にて混合した。使用
したカーボンナノチューブは、直径０．１５μｍ、長さ
１〜２０μｍ、嵩比重０．０４ｇ／ｃｃ、真比重２．０
ｇ／ｃｃのものを使用した。作成した混合物を、二軸押
出機（押出機温度２５０℃）にて口金から押出しシート
を作成した。得られた成形体の厚みは０．３ｍｍであっ
た。
（株）製 「ＴＨＶ２２０Ｇ」）とカーボンナノチュー
ブ（昭和電工（株）製 気相法炭素繊維「ＶＧＣＦ」）
を重量比で７０／３０、７５／２５、８０／２０の配合
で二軸押出機（混合温度２５０℃）にて混合した。使用
したカーボンナノチューブは、直径０．１５μｍ、長さ
１〜２０μｍ、嵩比重０．０４ｇ／ｃｃ、真比重２．０
ｇ／ｃｃのものを使用した。作成した混合物を、二軸押
出機（押出機温度２５０℃）にて口金から押出しシート
を作成した。得られた成形体の厚みは０．３ｍｍであっ
た。
【００１４】（比較例）比較例としてカーボン短繊維
（東邦テナックス（株）製 「ＨＴＡ−００４０」）と
フッ素樹脂（住友スリーエム（株）製 「ＴＨＶ２２０
Ｇ」）を重量比で、７０／３０の配合で二軸押出機（混
合温度２５０℃）にて混合した。使用したカーボン短繊
維は、直径４〜７μｍ、長さ４０〜１，０００μｍ、嵩
比重０．０７ｇ／ｃｃ、真比重１．７７ｇ／ｃｃのもの
を使用した。作成した混合物を、二軸押出機（押出機温
度２５０℃）にて口金から押出しシートを作成した。得
られた成形体の厚みは０．３ｍｍであった。
（東邦テナックス（株）製 「ＨＴＡ−００４０」）と
フッ素樹脂（住友スリーエム（株）製 「ＴＨＶ２２０
Ｇ」）を重量比で、７０／３０の配合で二軸押出機（混
合温度２５０℃）にて混合した。使用したカーボン短繊
維は、直径４〜７μｍ、長さ４０〜１，０００μｍ、嵩
比重０．０７ｇ／ｃｃ、真比重１．７７ｇ／ｃｃのもの
を使用した。作成した混合物を、二軸押出機（押出機温
度２５０℃）にて口金から押出しシートを作成した。得
られた成形体の厚みは０．３ｍｍであった。
【００１５】得られた熱可塑性成形体の体積抵抗値を測
定した。測定方法はＪＩＳ Ｋ ７１９４に準じて、以
下のように行った。 １． 測定装置 Ｌｏｒｅｓｔａ ＨＰ （三菱化学（株）製） ２． 測定方式 四端子四探針法（ＡＳＰタイププローブ） ３． 測定印可電流１００ｍＡ
定した。測定方法はＪＩＳ Ｋ ７１９４に準じて、以
下のように行った。 １． 測定装置 Ｌｏｒｅｓｔａ ＨＰ （三菱化学（株）製） ２． 測定方式 四端子四探針法（ＡＳＰタイププローブ） ３． 測定印可電流１００ｍＡ
【００１６】上記方式にて測定した体積抵抗値を表１に
示した。
示した。
【表１】
【００１７】表１に示す通り、カーボン短繊維に比べ、
フッ素樹脂とカーボンナノチューブの割合が本発明の範
囲にある熱可塑性樹脂成形体は、体積抵抗値が０．５Ω
・ｃｍ以下となり、優れた導電性を示すことがわかっ
た。
フッ素樹脂とカーボンナノチューブの割合が本発明の範
囲にある熱可塑性樹脂成形体は、体積抵抗値が０．５Ω
・ｃｍ以下となり、優れた導電性を示すことがわかっ
た。
【００１８】
【発明の効果】上述したように、本発明の熱可塑性樹脂
成形体は、導電性が高く、耐熱性と耐蝕性を兼ね備えた
高分子材料である。特に、体積抵抗値が小さく、耐食性
に優れ、比較的低コストで生産可能なことから、固体高
分子型燃料電池や大容量キャパシタなどへの利用性が大
きい。
成形体は、導電性が高く、耐熱性と耐蝕性を兼ね備えた
高分子材料である。特に、体積抵抗値が小さく、耐食性
に優れ、比較的低コストで生産可能なことから、固体高
分子型燃料電池や大容量キャパシタなどへの利用性が大
きい。
Claims (4)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂に導電剤を含んでなる成形
体であって、その導電剤がカーボンナノチューブである
ことを特徴とする熱可塑性樹脂成形体。 - 【請求項２】 成形体の体積抵抗値が０．５Ω・ｃｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性樹脂
成形体。 - 【請求項３】 熱可塑性樹脂がフッ素樹脂、フッ素ゴ
ム、ポリオレフィン及びポリオレフィンエラストマーか
ら選ばれてなることを特徴とする請求項１又は２記載の
熱可塑性樹脂成形体。 - 【請求項４】 熱可塑性樹脂と導電剤の割合が、熱可塑
性樹脂／導電剤＝４０／６０〜８５／１５（重量比）で
あることを特徴とする請求項１乃至３ののいずれか1項
記載の熱可塑性樹脂成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001399718A JP2003192914A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 導電性に優れた熱可塑性樹脂成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001399718A JP2003192914A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 導電性に優れた熱可塑性樹脂成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003192914A true JP2003192914A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27604629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001399718A Pending JP2003192914A (ja) | 2001-12-28 | 2001-12-28 | 導電性に優れた熱可塑性樹脂成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003192914A (ja) |
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-
2001
- 2001-12-28 JP JP2001399718A patent/JP2003192914A/ja active Pending
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