JP2012204292A - Conductive film and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin conductive film with high conductivity, even when the thin film is formed of a crystalline resin.SOLUTION: In a conductive film including a crystalline resin and a carbon-based conductive filler, a ratio (weight ratio) of the crystalline resin to the carbon-based conductive filler is adjusted to the former/the latter=90/10-55/45. The film has a thickness of 5-120 μm, and a volume specific resistivity of 0.1-1500 Ω cm. The conductive film has an absolute value of a weight change rate of 10 wt% or less after it is immersed in tetrahydrofuran at 25°C for 24 hours. A conductive carbon black may be used as the carbon-based conductive filler. A polypropylene-based resin and/or a polyamide-based resin may be used as the crystalline resin.

Description

本発明は、電子部品や半導体素子などに利用される導電性フィルム及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a conductive film used for electronic components, semiconductor elements, and the like, and a method for manufacturing the same.

電子部品や半導体素子など、導電性が必要とされる各種分野において、成形性や可撓性に優れるため、樹脂で形成された導電性フィルムが使用されている。特に、近年、電子部品の小型化や薄肉化などに伴って、使用される導電性フィルムにも薄肉のフィルムが要求されている。例えば、リチウムイオン二次電池はEV(電気自動車)やHEV(ハイブリッド電気自動車)にも搭載されている。特に、集電体を介して正極と負極とを積層させるバイポーラ電池では、車内の限定されたスペースにおいて、多数枚の導電フィルムを集電体として積層させているため、薄肉かつ軽量で、高い導電性を有するフィルムが要求されている。   In various fields where conductivity is required, such as electronic parts and semiconductor elements, a conductive film formed of a resin is used because of excellent moldability and flexibility. In particular, with the recent miniaturization and thinning of electronic components, a thin film is also required for the conductive film used. For example, lithium ion secondary batteries are also mounted on EVs (electric vehicles) and HEVs (hybrid electric vehicles). In particular, in a bipolar battery in which a positive electrode and a negative electrode are stacked via a current collector, a large number of conductive films are stacked as a current collector in a limited space inside the vehicle, so that the thin and light weight is highly conductive. There is a demand for a film having properties.

薄肉導電性フィルムの製造方法としては、樹脂成分を良溶媒に溶解した後に導電性フィラーを添加し、基材上にキャストすることによりフィルム状に加工するキャスト法、導電性フィラーを分散させた熱可塑性樹脂を溶融押出や圧延などによりフィルム状に成形する熱成形法などが知られている。   As a method for producing a thin-walled conductive film, the resin component is dissolved in a good solvent, then a conductive filler is added, and cast on a substrate to process it into a film, heat in which the conductive filler is dispersed There is known a thermoforming method in which a plastic resin is formed into a film by melt extrusion or rolling.

キャスト法により得られた導電性フィルムとして、WO98/40435号公報(特許文献1)には、熱可塑性エラストマーと、この熱可塑性エラストマー100重量部に対して5〜100重量部とを含有し、かつフィルム面に垂直な方向における体積抵抗値が0.1〜5Ω・cmである導電性エラストマーフィルムが開示されている。   As a conductive film obtained by the casting method, WO98 / 40435 (Patent Document 1) contains a thermoplastic elastomer and 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer, and A conductive elastomer film having a volume resistance value of 0.1 to 5 Ω · cm in a direction perpendicular to the film surface is disclosed.

また、特開2011−6534号公報(特許文献2)には、環状オレフィン樹脂80〜55質量%と芳香族ビニル−共役ジエンブロック共重合体の水素添加物20〜45質量%とを含有する重合体成分100質量部と、導電性フィラー25〜60質量部とを含む導電性重合体フィルムが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-6534 (Patent Document 2) describes a heavy resin containing 80 to 55% by mass of a cyclic olefin resin and 20 to 45% by mass of a hydrogenated aromatic vinyl-conjugated diene block copolymer. A conductive polymer film containing 100 parts by mass of a coalescing component and 25 to 60 parts by mass of a conductive filler is disclosed.

しかし、キャスト法では、溶剤に溶解させる必要があるため、耐溶剤性の高いポリマー、例えば、結晶性樹脂をフィルム化できない。特に、リチウムイオン電池の集電体では、有機溶媒を含む電解液を使用するため、高い耐溶剤性が要求される。さらに、キャスト法では、ピンホール発生防止や塗膜の均質性を維持しながら溶剤を徐々に蒸発させる煩雑な工程を有するとともに、基板から薄肉導電性フィルムを傷つけずに剥離させる必要があり、生産性や簡便性が低い上に、得られた導電性薄膜フィルムに溶剤が残留する。   However, since the casting method needs to be dissolved in a solvent, a polymer having high solvent resistance, such as a crystalline resin, cannot be formed into a film. In particular, a current collector of a lithium ion battery uses an electrolytic solution containing an organic solvent, and therefore requires high solvent resistance. Furthermore, the casting method has a complicated process of gradually evaporating the solvent while maintaining pinholes generation prevention and coating uniformity, and it is necessary to peel the thin conductive film from the substrate without damaging it. In addition to low properties and convenience, a solvent remains in the obtained conductive thin film.

一方、熱成形法として、特開2002−75052号公報(特許文献3)には、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーを基質とし、融点が300℃以下の低融点金属、及び金属粉末を含み、かつ溶融時の溶融張力が0.3〜15gの導電性樹脂組成物を押出成形した導電性シートが開示されている。この文献の実施例では、熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーとしては、酸変性ポリオレフィンで構成された熱可塑性エラストマーが使用されている。   On the other hand, as a thermoforming method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-75052 (Patent Document 3) includes a low melting point metal having a melting point of 300 ° C. or less and a metal powder, using a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer as a substrate, and A conductive sheet obtained by extruding a conductive resin composition having a melt tension of 0.3 to 15 g at the time of melting is disclosed. In the examples of this document, a thermoplastic elastomer composed of an acid-modified polyolefin is used as the thermoplastic resin or thermoplastic elastomer.

また、特開2010−150435号公報(特許文献4)には、ポリオレフィン系樹脂1〜99質量部、水添熱可塑性エラストマー99〜1質量部及び導電性フィラー1〜100質量部を含み、体積固有抵抗値が10Ω・cm以下である導電性組成物を押出成形した導電性シートが開示されている。この文献の実施例では、ポリプロピレン系樹脂40〜80質量部に対して、水添スチレン−ブタジエンブロック共重合体60〜20質量部が配合されている。 JP 2010-150435 A (Patent Document 4) includes 1 to 99 parts by mass of a polyolefin-based resin, 99 to 1 part by mass of a hydrogenated thermoplastic elastomer, and 1 to 100 parts by mass of a conductive filler. A conductive sheet obtained by extruding a conductive composition having a resistance value of 10 3 Ω · cm or less is disclosed. In the examples of this document, 60 to 20 parts by mass of a hydrogenated styrene-butadiene block copolymer is blended with 40 to 80 parts by mass of a polypropylene resin.

一般的に、導電性フィラーを含む樹脂組成物の押出成形により、薄肉フィルムを製造する場合、樹脂組成物中の導電性フィラーの割合を高くすると、樹脂組成物をフィルムに加工する際に必要な溶融張力が不足する。すなわち、樹脂(ポリマー)は、溶融時でもその分子間の絡み合いにより溶融粘度が高く、同時に溶融張力を有している。そのため、樹脂を加熱して押出成形によりフィルムに加工する場合、この溶融張力により押出成形の金型を出た溶融樹脂はフィルムの引き取りによる張力を受けても、破断やフィルム厚みの変動を抑制するのは容易である。これに対して、導電性フィラーは、樹脂と異なり分子間の絡み合いがなく、溶融張力を生じないため、樹脂組成物中の導電フィラーの割合を多くすると、押出し成形でフィルムを引取る際に破断や厚み変動が生じ易い。そこで、特許文献3及び4のように、非晶性熱可塑性エラストマーなどの弾性体の配合が必要となる。しかし、非晶性熱可塑性エラストマーやゴム成分を配合すると、樹脂組成物の耐溶剤性やガスバリア性が低下する。特に、リチウムイオン電池の集電体では、電解液の特性上、極めて高い耐溶剤性が要求されるが、このような用途での使用は困難である。   Generally, when a thin film is produced by extrusion molding of a resin composition containing a conductive filler, increasing the proportion of the conductive filler in the resin composition is necessary when processing the resin composition into a film. The melt tension is insufficient. That is, the resin (polymer) has a high melt viscosity due to the entanglement between the molecules even at the time of melting, and at the same time has a melt tension. Therefore, when the resin is heated and processed into a film by extrusion, the molten resin that has exited the extrusion mold due to this melt tension suppresses breakage and fluctuations in film thickness even when subjected to tension due to film take-up. It's easy. On the other hand, unlike the resin, the conductive filler has no entanglement between molecules and does not generate melt tension. Therefore, if the proportion of the conductive filler in the resin composition is increased, the film is broken when the film is taken out by extrusion molding. And thickness variation is likely to occur. Therefore, as in Patent Documents 3 and 4, it is necessary to blend an elastic body such as an amorphous thermoplastic elastomer. However, when an amorphous thermoplastic elastomer or a rubber component is blended, the solvent resistance and gas barrier properties of the resin composition are lowered. In particular, the current collector of a lithium ion battery requires extremely high solvent resistance due to the characteristics of the electrolytic solution, but is difficult to use in such applications.

また、特許文献3では、導電性フィラーとして、金属材料を用いるため、フィラーの比重が大きく、導電性フィラーの割合を高くすると、軽量性が低下する。   Moreover, in patent document 3, since a metal material is used as an electroconductive filler, when the specific gravity of a filler is large and the ratio of an electroconductive filler is made high, lightness will fall.

特開2010−170833号公報(特許文献5)には、樹脂と導電材とを有する層を1層以上備えてなる構造であって、前記樹脂として、120℃以上の融点を有する結晶性樹脂を用いる双極型二次電池用集電体が開示されている。この文献には、集電体の厚さ方向(膜厚方向)の体積抵抗率が10Ω以下、好ましくは10〜10−5Ωの範囲が好ましいと記載されている。さらに、実施例では、ポリプロピレンなどの結晶性樹脂に10重量%濃度のケッチェンブラックを添加してペレットを調製した後、このペレットを圧延機で混練・圧延して厚み50μmの集電シートを製造している。得られた集電シートの厚み方向の電気抵抗は10〜100Ω(1cm厚み当たりの体積固有抵抗率に換算すると、2000〜20000Ω・cm)であり、耐薬品、酸素バリア性、耐熱プレス性が良好であり、リチウムイオン電池など二次電池の集電体として有用であることが記載されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2010-170833 (Patent Document 5) has a structure including one or more layers having a resin and a conductive material, and a crystalline resin having a melting point of 120 ° C. or more is used as the resin. A current collector for a bipolar secondary battery to be used is disclosed. This document describes that the volume resistivity in the thickness direction (film thickness direction) of the current collector is 10 2 Ω or less, preferably 10 2 to 10 −5 Ω. Furthermore, in the examples, pellets were prepared by adding 10% by weight ketjen black to a crystalline resin such as polypropylene, and then the pellets were kneaded and rolled with a rolling mill to produce a current collecting sheet having a thickness of 50 μm. is doing. The electrical resistance in the thickness direction of the obtained current collector sheet is 10 to 100Ω (2000 to 20000Ω · cm in terms of volume resistivity per 1 cm thickness), and has good chemical resistance, oxygen barrier property, and heat press resistance. It is described that it is useful as a current collector for a secondary battery such as a lithium ion battery.

しかし、このような集電体であっても、混練・圧延処理で薄肉フィルムを製造しているため、導電性フィラーの含有量が少量に限定されるとともに、樹脂組成物中の導電性フィラーがネットワーク構造(アグリゲートによる二次構造)を形成できないためか、導電性が低い。   However, even with such a current collector, since the thin film is produced by the kneading and rolling process, the content of the conductive filler is limited to a small amount, and the conductive filler in the resin composition The conductivity is low because the network structure (secondary structure by the aggregate) cannot be formed.

WO98/40435号公報(特許請求の範囲)WO98 / 40435 gazette (Claims) 特開2011−6534号公報(特許請求の範囲)JP 2011-6534 A (Claims) 特開2002−75052号公報(特許請求の範囲、実施例)JP-A-2002-75052 (Claims, Examples) 特開2010−150435号公報(特許請求の範囲、段落[0018][0019]、実施例)JP 2010-150435 A (claims, paragraphs [0018] [0019], examples) 特開2010−170833号公報(特許請求の範囲、段落[0088]、実施例)JP 2010-170833 A (claims, paragraph [0088], examples)

従って、本発明の目的は、結晶性樹脂で形成され、かつ薄肉であっても、導電性が高い導電性フィルム及びその製造方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive film that is formed of a crystalline resin and has high conductivity even when it is thin, and a method for manufacturing the same.

本発明の他の目的は、エラストマーやゴム成分を実質的に含むことなく、薄肉で導電性が高い導電性フィルム及びその製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a conductive film that is thin and highly conductive without substantially containing an elastomer or a rubber component, and a method for producing the same.

本発明のさらに他の目的は、耐溶剤性及びガスバリア性が高い導電性フィルム及びその製造方法を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a conductive film having high solvent resistance and high gas barrier property and a method for producing the same.

本発明の別の目的は、高い導電性を有しているにも拘わらず、軽量性に優れた導電性フィルム及びその製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a conductive film excellent in light weight despite its high conductivity, and a method for producing the same.

本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを含む組成物を、押出成形と延伸又は圧延処理とを組み合わせた特定の方法で成形することにより、結晶性樹脂で形成され、かつ薄肉であっても、導電性が高い新規な導電性フィルムが得られることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have molded a composition containing a crystalline resin and a carbon-based conductive filler by a specific method that combines extrusion molding and stretching or rolling treatment. Thus, the inventors have found that a novel conductive film having high conductivity can be obtained even if it is formed of a crystalline resin and is thin, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明の導電性フィルムは、結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを含む導電性フィルムであって、下記特性(1)〜(4)を充足する。   That is, the conductive film of the present invention is a conductive film containing a crystalline resin and a carbon-based conductive filler, and satisfies the following characteristics (1) to (4).

(1)結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとの割合(重量比)が、前者/後者=90/10〜55/45である
(2)フィルムの厚みが5〜120μmである
(3)体積固有抵抗率が0.1〜1500Ω・cmである
(4)25℃でテトラヒドロフラン中に24時間浸漬後の重量変化率の絶対値が10重量%以下である。
(1) The ratio (weight ratio) between the crystalline resin and the carbon-based conductive filler is the former / the latter = 90/10 to 55/45 (2) The film thickness is 5 to 120 μm (3) Volume The specific resistivity is 0.1 to 1500 Ω · cm. (4) The absolute value of the weight change rate after being immersed in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 24 hours is 10% by weight or less.

前記カーボン系導電性フィラーは導電性カーボンブラックであってもよい。前記結晶性樹脂はポリプロピレン系樹脂及び/又はポリアミド系樹脂であってもよい。前記ポリプロピレン系樹脂は、比重0.95以下であり、かつプロピレン単位を90モル%以上含んでいてもよい。前記ポリアミド系樹脂は、比重1.05以下の脂肪族ポリアミド系樹脂であってもよい。本発明の導電性フィルムは、結晶性樹脂がポリプロピレン系樹脂であり、かつフィルムの比重が0.95〜1.20程度であってもよい。本発明の導電性フィルムは、体積抵抗値が0.001〜5Ω程度であってもよい。本発明の導電性フィルムは、厚み変動比(最大厚み/最小厚み)が1.5以下であってもよい。本発明の導電性フィルムは、実質的にエラストマーを含んでいなくてもよい。   The carbon-based conductive filler may be conductive carbon black. The crystalline resin may be a polypropylene resin and / or a polyamide resin. The polypropylene resin has a specific gravity of 0.95 or less and may contain 90 mol% or more of propylene units. The polyamide resin may be an aliphatic polyamide resin having a specific gravity of 1.05 or less. In the conductive film of the present invention, the crystalline resin may be a polypropylene resin, and the specific gravity of the film may be about 0.95 to 1.20. The conductive film of the present invention may have a volume resistance of about 0.001 to 5Ω. The conductive film of the present invention may have a thickness variation ratio (maximum thickness / minimum thickness) of 1.5 or less. The conductive film of the present invention may not substantially contain an elastomer.

本発明には、結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを押出成形して厚み120〜500μmのシートを成形する押出成形工程、及び結晶性樹脂の融点をmpとしたとき、(mp−40)℃〜(mp−5)℃の温度で、得られたシートを加熱しながら延伸又は圧延処理する延伸又は圧延工程を含む前記導電性フィルムの製造方法も含まれる。前記延伸又は圧延工程において、処理後の厚みを処理前の厚みの1/2〜1/5倍程度に延伸又は圧延してもよい。   In the present invention, when a crystalline resin and a carbon-based conductive filler are extruded to form a sheet having a thickness of 120 to 500 μm, and the melting point of the crystalline resin is mp, (mp-40) The manufacturing method of the said electroconductive film including the extending | stretching or rolling process of extending | stretching or rolling the obtained sheet | seat at the temperature of (degreeC)-(mp-5) degreeC is also included. In the stretching or rolling step, the thickness after treatment may be stretched or rolled to about 1/2 to 1/5 times the thickness before treatment.

なお、本発明において、結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを含むフィルムが薄肉であっても高い導電性が発現するメカニズムは、次のように推定できる。   In addition, in this invention, even if the film containing crystalline resin and a carbon-type conductive filler is thin, the mechanism in which high electroconductivity expresses can be estimated as follows.

まず、従来の押出成形による方法では、結晶性樹脂に多量の導電性フィラーを配合することで、厚みの大きいシートであれば、高い導電性を付与できる。従来の方法で導電性が発現するメカニズムは、溶融状態の結晶性樹脂と導電性フィラーとは比重差があるものの、通常、導電性フィラーが微粒子であるため、沈降せずに溶融した組成物全体に分散される。しかし、カーボン系導電性フィラーは微粒子であっても元々凝集し易い性質を有するため、アグリゲート又はストラクチャーと呼ばれる微粒子同士が凝集した枝葉状の構造を形成し易い。さらに、このアグリゲート同士が接触している高次構造が樹脂中にマトリックスとして形成され、導電性フィラーによる導電性がシートとして加工された後も発揮されると推定される。   First, in the conventional method by extrusion molding, high electrical conductivity can be imparted to a crystalline resin by blending a large amount of conductive filler with a thick sheet. The mechanism by which the conductivity is developed by the conventional method is that the crystalline resin in the molten state and the conductive filler have a specific gravity difference. However, since the conductive filler is usually fine particles, the entire composition melted without settling. To be distributed. However, since the carbon-based conductive filler originally has the property of easily aggregating even if it is a fine particle, it is easy to form a branch-and-leaf structure in which fine particles called aggregates or structures are aggregated. Further, it is presumed that the higher order structure in which the aggregates are in contact with each other is formed as a matrix in the resin, and the conductivity by the conductive filler is exhibited even after being processed as a sheet.

また、厚手のシートを溶融押出成形で形成する場合は、通常、溶融状態から固化が始まるスリット部において、スリットの幅を広く取るとか、シートの巻き取り速度を遅くするため、押し出し後の固化しだしたシートに掛かるせん断力がほとんど作用しないため、アグリゲートや高次構造が破壊され難く、厚肉であっても高い導電性を有するシートが形成されると推定できる。   When a thick sheet is formed by melt extrusion, it is usually solidified after extrusion to widen the slit width or slow down the sheet winding speed in the slit portion where solidification starts from the molten state. However, since the shearing force applied to the sheet hardly acts, it can be presumed that the aggregate and higher-order structure are hardly broken, and a sheet having high conductivity is formed even if it is thick.

また、樹脂組成物に含まれる導電性フィラー量が多くなればなるほど、アグリゲート形成と、さらにアグリケート同士の高次構造の形成が促進されるため、厚みを薄くするために押出成形時に生じるせん断力が多少大きくなり、硬い結晶性樹脂中にあるアグリゲートやネットワーク構造が一部破壊されても、結果として樹脂組成物の導電性は高まることになる。ただし、導電性フィラー量が多くなると溶融張力が低下してシート加工が困難になることに加え、スリットの幅を狭めたり、シートの巻き取り速度を早くしてシート厚みを薄くすると、押出成形時に生じるせん断力が多少大きくなり、硬い結晶性樹脂中に存在するアグリゲートやネットワーク構造が大きく破壊されて、得られるシートの導電性は低下すると推定できる。   In addition, as the amount of the conductive filler contained in the resin composition increases, the formation of aggregates and the formation of higher-order structures between the aggregates are further promoted. Therefore, the shear force generated during extrusion molding to reduce the thickness However, even if the aggregate or network structure in the hard crystalline resin is partially destroyed, as a result, the conductivity of the resin composition is increased. However, when the amount of conductive filler increases, the melt tension decreases and sheet processing becomes difficult.In addition, when the slit width is narrowed or the sheet winding speed is increased to reduce the sheet thickness, It can be presumed that the resulting shear force is somewhat increased, the aggregates and network structure present in the hard crystalline resin are largely destroyed, and the conductivity of the resulting sheet is reduced.

従って、前述のように、従来の方法では、110μm以下程度の薄肉フィルムにおいては、硬い結晶性樹脂にエラストマーやゴムなどの軟質成分を加えることなく、導電性フィラーを含む高導電性フィルムを押出成形で製造することは困難であった。   Therefore, as described above, in the conventional method, in a thin film of about 110 μm or less, a highly conductive film containing a conductive filler is extruded without adding a soft component such as elastomer or rubber to a hard crystalline resin. It was difficult to manufacture with.

そこで、本発明者は、押出成形で得られた厚肉の導電性シートを延伸又は圧延処理により薄肉化することを試みた。その結果、厚肉の導電性シートを延伸又は圧延処理して薄肉化すると、薄肉化前の導電性シートと比べて、導電性が低下する傾向があった。この理由は、延伸又は圧延処理により、厚肉の導電性シートで形成されていたアグリゲートや高次構造が破壊されることにより、導電性が低下していると推定できる。これに対して、本発明者は、加熱温度を制御して延伸又は圧延することにより導電性の高い薄肉フィルムを製造することに成功したが、このメカニズムは、加熱温度の制御などにより、厚肉の導電性シートが伸ばされて変形する際の樹脂の流動性が制御された結果、アグリゲートや高次構造が破壊されずにほぼ維持されることにより、延伸又は圧延処理前の厚肉フィルムと同様の高い導電性が薄肉フィルムにおいて発現できたと推定できる。   Therefore, the present inventor has attempted to reduce the thickness of the thick conductive sheet obtained by extrusion molding by stretching or rolling. As a result, when the thick conductive sheet was thinned by stretching or rolling, the conductivity tended to be lower than that of the conductive sheet before thinning. The reason can be presumed that the conductivity is lowered by the destruction of the aggregate and the higher order structure formed of the thick conductive sheet by the stretching or rolling process. In contrast, the present inventor has succeeded in producing a thin film having high conductivity by stretching or rolling by controlling the heating temperature, but this mechanism is controlled by controlling the heating temperature. As a result of controlling the fluidity of the resin when the conductive sheet is stretched and deformed, the aggregate and higher-order structure are substantially maintained without being destroyed, and a thick film before stretching or rolling treatment and It can be presumed that the same high conductivity could be developed in the thin film.

本発明では、薄肉のフィルム中に大量のカーボン系導電性フィラーが適度に凝集して存在するためか、結晶性樹脂で形成された薄肉フィルムの導電性を向上できる。また、エラストマーやゴム成分を実質的に含有させずに、導電性の高い薄肉フィルムを製造でき、このフィルムは耐溶剤及びガスバリア性も優れている。また、導電性フィラーがカーボン系であるため、高い導電性を有しているにも拘わらず、軽量性に優れている。特に、樹脂として比重が小さいポリプロピレン系樹脂やポリアミド系樹脂は軽量性に優れ、とりわけポリプロピレン系樹脂を用いると軽量化の効果が著しい。さらに、水分透過性もしくは吸水性が低いことが求められる用途においては、ポリプロピレン系樹脂がより好ましく用いられる。   In the present invention, the conductivity of a thin film formed of a crystalline resin can be improved, probably because a large amount of carbon-based conductive filler is present in an aggregated state in a thin film. In addition, a thin film having high conductivity can be produced without substantially containing an elastomer or a rubber component, and this film has excellent solvent resistance and gas barrier properties. In addition, since the conductive filler is carbon-based, it has excellent lightness despite having high conductivity. In particular, a polypropylene resin or a polyamide resin having a small specific gravity as a resin is excellent in lightness, and particularly when a polypropylene resin is used, the effect of reducing the weight is remarkable. Furthermore, in applications that require low moisture permeability or water absorption, polypropylene resins are more preferably used.

図1は、実施例1で得られた押出成形後の導電性シート断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真である。1 is a transmission electron microscope (TEM) photograph of a cross section of a conductive sheet after extrusion molding obtained in Example 1. FIG. 図2は、実施例1で得られた圧延後の導電性フィルム断面の透過型電子顕微鏡(TEM)写真である。FIG. 2 is a transmission electron microscope (TEM) photograph of the cross section of the conductive film after rolling obtained in Example 1.

[導電性フィルム]
本発明の導電性フィルムは、結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを含む。
[Conductive film]
The conductive film of the present invention contains a crystalline resin and a carbon-based conductive filler.

(結晶性樹脂)
結晶性樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂(高密度ポリエチレンなどのポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂など)、スチレン系樹脂(シンジオタクチックポリスチレンなど)、ポリアセタール系樹脂(ポリオキシメチレンなど)、ポリエステル系樹脂(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、ポリエチレンナフタレートなどのポリアルキレンアリレート、液晶ポリエステルなど)、ポリアミド系樹脂(脂肪族ポリアミドなど)、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレンなど)などが挙げられる。これらの結晶性樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(Crystalline resin)
Examples of the crystalline resin include olefin resins (polyethylene resins such as high density polyethylene, polypropylene resins, etc.), styrene resins (syndiotactic polystyrene, etc.), polyacetal resins (polyoxymethylene, etc.), and polyester resins. Resins (polyalkylene arylates such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate, liquid crystal polyesters, etc.), polyamide resins (aliphatic polyamides, etc.), polyphenylene sulfide resins, polyether ether ketone, fluororesins (polytetrafluoroethylene) Etc.). These crystalline resins can be used alone or in combination of two or more.

これらの結晶性樹脂のうち、耐熱性や機械的特性などに優れる点から、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフェニレンスルフィド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトンなどが好ましく、耐薬品性や成形性などに優れる点から、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂が特に好ましい。   Of these crystalline resins, polypropylene resins, polyamide resins, polyphenylene sulfide resins, polyether ether ketones, and the like are preferable because they are excellent in heat resistance and mechanical properties, and are excellent in chemical resistance and moldability. From the viewpoint, a polypropylene resin and a polyamide resin are particularly preferable.

(1)ポリプロピレン系樹脂
ポリプロピレン系樹脂は、プロピレンホモポリマー(プロピレン単独重合体)の他、プロピレンコポリマー(プロピレン系共重合体)であってもよい。コポリマーとしては、プロピレンとα−オレフィン類[例えば、エチレン、1−ブテン、2−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチルペンテン、4−メチルペンテン、4−メチル−1−ブテン、1−ヘキセン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、1−ウンデセン、1−ドデセンなどのプロピレン以外のα−C2−16オレフィン(特にエチレンやブテンなどのα−C2−6オレフィン)など]との共重合体、例えば、プロピレン−エチレンランダム共重合体、プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン−エチレン−ブテンランダム三元共重合体などが挙げられる。本発明では、耐溶剤性や耐熱性などの点から、マレイン酸や(メタ)アクリル酸などの極性基を有する共重合性単位及び/又はスチレンなどの芳香族ビニル単位を実質的に含有しないのが好ましい。共重合体の形態としては、ブロック共重合、ランダム共重合、グラフト共重合などが挙げられる。
(1) Polypropylene resin The polypropylene resin may be a propylene homopolymer (propylene homopolymer) or a propylene copolymer (propylene copolymer). Copolymers include propylene and α-olefins [e.g., ethylene, 1-butene, 2-butene, 1-pentene, 1-hexene, 3-methylpentene, 4-methylpentene, 4-methyl-1-butene, 1 Α-C 2-16 olefins other than propylene such as hexene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene and 1-dodecene (particularly α-C 2-6 olefins such as ethylene and butene), etc. ], For example, propylene-ethylene random copolymer, propylene-butene random copolymer, propylene-ethylene-butene random terpolymer, and the like. In the present invention, from the viewpoints of solvent resistance and heat resistance, it does not substantially contain a copolymerizable unit having a polar group such as maleic acid or (meth) acrylic acid and / or an aromatic vinyl unit such as styrene. Is preferred. Examples of the form of the copolymer include block copolymerization, random copolymerization, and graft copolymerization.

共重合体において、プロピレンとα−オレフィン(特にエチレン)との割合(モル比)は、プロピレン/α−オレフィン=90/10〜100/0、好ましくは95/5〜100/0、さらに好ましくは99/1〜100/0程度である。α−オレフィンの割合が少なすぎると、結晶性が低下し、耐溶剤性や耐熱性が低下する。本発明では、ホモポリマーが好ましい。   In the copolymer, the ratio (molar ratio) of propylene and α-olefin (particularly ethylene) is propylene / α-olefin = 90/10 to 100/0, preferably 95/5 to 100/0, more preferably. It is about 99/1 to 100/0. When the proportion of α-olefin is too small, crystallinity is lowered, and solvent resistance and heat resistance are lowered. In the present invention, a homopolymer is preferred.

ポリプロピレン系樹脂は、アタクチック重合体であってもよいが、結晶性を向上できる点から、アイソタクチック、シンジオタクチックなどの立体規則性を有する構造が好ましく、アイソタクチック重合体が特に好ましい。   The polypropylene resin may be an atactic polymer, but from the viewpoint of improving crystallinity, a structure having stereoregularity such as isotactic and syndiotactic is preferable, and an isotactic polymer is particularly preferable.

さらに、ポリプロピレン系樹脂は、チーグラー触媒などを用いた重合体であってもよいが、低分子量のタック成分が少なくかつ分子量分布の狭い重合体が得られる点から、メタロセン触媒を用いたメタロセン系樹脂(特にメタロセン系共重合体)を少なくとも含むのが好ましい。   Further, the polypropylene resin may be a polymer using a Ziegler catalyst, but a metallocene resin using a metallocene catalyst from the viewpoint of obtaining a polymer having a low molecular weight tack component and a narrow molecular weight distribution. It is preferable to contain at least (particularly a metallocene copolymer).

ポリプロピレン系樹脂の比重は1.00以下(特に0.95以下)であり、例えば、0.80〜0.95、好ましくは0.85〜0.95、さらに好ましくは0.87〜0.93(特に0.89〜0.91)程度である。   The specific gravity of the polypropylene resin is 1.00 or less (particularly 0.95 or less), for example, 0.80 to 0.95, preferably 0.85 to 0.95, and more preferably 0.87 to 0.93. (Especially about 0.89 to 0.91).

ポリプロピレン系樹脂の融点(示差走査熱量計DSCでの融解ピーク温度)は、例えば、100〜170℃程度の範囲から選択できるが、耐熱性の点から、例えば、110〜170℃、好ましくは120〜168℃、さらに好ましくは130〜166℃(特に160〜166℃)程度である。なお、本明細書では、ポリプロピレン系樹脂の融点は、導電性フィラーと溶融混合して調製されたペレットの状態で測定される。   The melting point of the polypropylene resin (melting peak temperature in the differential scanning calorimeter DSC) can be selected from a range of about 100 to 170 ° C., for example, but is 110 to 170 ° C., preferably 120 to 120 ° C. from the viewpoint of heat resistance. It is about 168 ° C., more preferably about 130 to 166 ° C. (especially 160 to 166 ° C.). In the present specification, the melting point of the polypropylene resin is measured in the form of pellets prepared by melt mixing with the conductive filler.

(2)ポリアミド系樹脂
ポリアミド系樹脂としては、例えば、ジアミンとジカルボン酸とを重縮合して得られるポリアミド、アミノカルボン酸を重縮合して得られるポリアミド、ラクタムを開環重合して得られるポリアミド、これらのモノマーを組み合わせて重合して得られるポリアミドなどが挙げられる。
(2) Polyamide resin Examples of polyamide resins include polyamides obtained by polycondensation of diamine and dicarboxylic acid, polyamides obtained by polycondensation of aminocarboxylic acid, and polyamides obtained by ring-opening polymerization of lactam. And polyamides obtained by polymerizing these monomers in combination.

ジアミンとしては、例えば、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミンなどの脂肪族ジアミン;ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンなどの脂環族ジアミンが挙げられる。また、フェニレンジアミン、メタキシリレンジアミンなどの芳香族ジアミンを併用してもよい。これらのジアミンは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   Examples of the diamine include trimethylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 2,2,4-trimethylhexamethylenediamine, 2,4,4-trimethylhexamethylenediamine, octamethylenediamine, and nonamethylene. Aliphatic diamines such as diamines; and alicyclic diamines such as bis (4-aminocyclohexyl) methane and bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane. In addition, aromatic diamines such as phenylenediamine and metaxylylenediamine may be used in combination. These diamines can be used alone or in combination of two or more.

ジカルボン酸としては、例えば、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、オクタデカン二酸などのC4−20脂肪族ジカルボン酸;二量体化脂肪酸(ダイマー酸);シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸やシクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸;フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸やテレフタル酸、ナフタレンカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。これらのジカルボン酸は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the dicarboxylic acid include C 4-20 aliphatic dicarboxylic acids such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, and octadecanedioic acid; dimerized fatty acid (dimer acid); cyclohexane Examples include alicyclic dicarboxylic acids such as -1,4-dicarboxylic acid and cyclohexane-1,3-dicarboxylic acid; aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, and naphthalenecarboxylic acid. . These dicarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.

アミノカルボン酸としては、例えば、アミノヘプタン酸、アミノノナン酸、アミノウンデカン酸などのC4−20アミノカルボン酸が例示される。アミノカルボン酸も一種で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのアミノカルボン酸は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of aminocarboxylic acids include C 4-20 aminocarboxylic acids such as aminoheptanoic acid, aminononanoic acid, and aminoundecanoic acid. Aminocarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more. These aminocarboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.

ラクタムとしては、例えば、ブチロラクタム、ビバロラクタム、カプロラクタム、カプリルラクタム、エナントラクタム、ウンデカノラクタム、ドデカラクタムなどのC4−20ラクタムが挙げられる。これらのラクタムは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 Examples of the lactam include C 4-20 lactams such as butyrolactam, bivalolactam, caprolactam, capryllactam, enantolactam, undecanolactam, and dodecalactam. These lactams can be used alone or in combination of two or more.

ポリアミド系樹脂としては、ポリアミド46、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12などの脂肪族ポリアミド、芳香族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸および/又はイソフタル酸)と脂肪族ジアミン(例えば、ヘキサメチレンジアミン、ノナメチレンジアミンなど)とから得られるポリアミド、芳香族及び脂肪族ジカルボン酸(例えば、テレフタル酸とアジピン酸)と脂肪族ジアミン(例えば、ヘキサメチレンジアミン)とから得られるポリアミドなどが挙げられる。これらのポリアミド系樹脂は、ホモポリアミドに限らずコポリアミドであってもよい。これらのポリアミド系樹脂は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。   Polyamide resins include aliphatic polyamides such as polyamide 46, polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 612, polyamide 11 and polyamide 12, aromatic dicarboxylic acids (for example, terephthalic acid and / or isophthalic acid) and aliphatic. Obtained from polyamides obtained from diamines (eg hexamethylenediamine, nonamethylenediamine, etc.), aromatic and aliphatic dicarboxylic acids (eg terephthalic acid and adipic acid) and aliphatic diamines (eg hexamethylenediamine) Examples thereof include polyamide. These polyamide-based resins are not limited to homopolyamide but may be copolyamide. These polyamide resins can be used alone or in combination of two or more.

これらのポリアミド系樹脂のうち、結晶性が高く、耐熱性に優れる点から、ポリアミド46、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド612、ポリアミド11、ポリアミド12などの脂肪族ポリアミドが好ましい。これらの脂肪族ポリアミドは、用途に応じて選択でき、耐熱性やガスバリア性が重要な用途など、結晶性を向上させる場合には、C2−12アルキレン鎖を有する脂肪族ポリアミド(特に、ポリアミド46やポリアミド66などのC3−8アルキレン鎖を有する脂肪族ポリアミド)が好ましい。また、成形性や耐溶剤性が重要な用途では、C8−16アルキレン鎖を有する脂肪族ポリアミド(特に、ポリアミド11やポリアミド12などのC10−14アルキレン鎖を有する脂肪族ポリアミド)が好ましい。 Of these polyamide-based resins, aliphatic polyamides such as polyamide 46, polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 612, polyamide 11, and polyamide 12 are preferable because of high crystallinity and excellent heat resistance. These aliphatic polyamides can be selected depending on the use, and when improving crystallinity such as uses where heat resistance and gas barrier properties are important, aliphatic polyamides having a C 2-12 alkylene chain (particularly polyamide 46). And aliphatic polyamides having a C 3-8 alkylene chain such as polyamide 66). In applications where moldability and solvent resistance are important, aliphatic polyamides having C 8-16 alkylene chains (particularly aliphatic polyamides having C 10-14 alkylene chains such as polyamide 11 and polyamide 12) are preferred.

ポリアミド系樹脂の比重は1.05以下であり、例えば、0.80〜1.04、さらに好ましくは0.90〜1.02程度である。   The specific gravity of the polyamide-based resin is 1.05 or less, for example, about 0.80 to 1.04, more preferably about 0.90 to 1.02.

ポリアミド系樹脂の融点(示差走査熱量計DSCでの融解ピーク温度)は、例えば、100〜250℃程度の範囲から選択できるが、耐熱性の点から、例えば、140〜220℃、好ましくは150〜200℃、さらに好ましくは160〜190℃(特に170〜180℃)程度である。なお、本明細書では、ポリアミド系樹脂の融点は、導電性フィラーと溶融混合して調製されたペレットの状態で測定される。   The melting point of the polyamide-based resin (melting peak temperature in the differential scanning calorimeter DSC) can be selected from a range of about 100 to 250 ° C., for example, but is 140 to 220 ° C., preferably 150 to 150 ° C. from the viewpoint of heat resistance. It is 200 degreeC, More preferably, it is about 160-190 degreeC (especially 170-180 degreeC) grade. In the present specification, the melting point of the polyamide-based resin is measured in the state of pellets prepared by melt mixing with the conductive filler.

これらの結晶性樹脂のうち、前記特性に加えて、耐薬品性、ガスバリア性、靱性、経済性にも優れる点から、ポリプロピレン系樹脂が特に好ましい。   Of these crystalline resins, polypropylene resins are particularly preferred because they are excellent in chemical resistance, gas barrier properties, toughness, and economy in addition to the above-mentioned properties.

(カーボン系導電性フィラー)
カーボン系導電性フィラーとしては、例えば、人造黒鉛、膨張黒鉛、天然黒鉛、コークス、カーボンナノチューブ、導電性カーボンブラック、炭素繊維などが挙げられる。本発明では、導電性フィラーとして、カーボン系導電性フィラーを用いるため、金属フィラーに比べて軽量性に優れ、多量のフィラーを前記結晶性樹脂に配合しても、軽量性が大きく損なわれない。これらの導電性フィラーは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(Carbon conductive filler)
Examples of the carbon conductive filler include artificial graphite, expanded graphite, natural graphite, coke, carbon nanotube, conductive carbon black, and carbon fiber. In the present invention, since a carbon-based conductive filler is used as the conductive filler, it is superior in lightness compared to a metal filler, and even if a large amount of filler is blended with the crystalline resin, the lightness is not greatly impaired. These conductive fillers can be used alone or in combination of two or more.

カーボン系導電性フィラー、とりわけナノレベルの粒子状フィラーの真比重を求めることは難しいものの、カーボン系導電性フィラーの比重としては2.5以下であり、例えば、0.30〜2.5、好ましくは0.45〜2.0、さらに好ましくは1.0〜2.0(特に1.4〜1.9)程度である。   Although it is difficult to determine the true specific gravity of carbon-based conductive fillers, especially nano-level particulate fillers, the specific gravity of carbon-based conductive fillers is 2.5 or less, for example, 0.30 to 2.5, preferably Is about 0.45 to 2.0, more preferably about 1.0 to 2.0 (especially 1.4 to 1.9).

これらのカーボン系導電性フィラーの形状は、例えば、粒子状(粉末状)、板状(又は鱗片状)、繊維状、不定形状などが挙げられる。これらの形状のうち、略球状や多角体状などの粒子状が汎用される。   Examples of the shape of these carbon-based conductive fillers include particulate (powder), plate (or scale), fibrous, and indefinite shape. Of these shapes, particle shapes such as a substantially spherical shape and a polygonal shape are widely used.

本発明では、これらのカーボン系導電性フィラーのうち、導電性や軽量性などの点から、導電性カーボンブラックが好ましい。   In the present invention, among these carbon-based conductive fillers, conductive carbon black is preferable from the viewpoint of conductivity and lightness.

導電性カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ガスブラック、アセチレンブラック、アークブラック、ケッチェンブラックなどが例示できる。これらの導電性カーボンブラックは、用途に応じて選択でき、例えば、油分の少ないアセチレンブラックを用いて難燃性を向上してもよく、中空シェル構造のケッチェンブラックを用いて軽量性を向上してもよい。   Examples of the conductive carbon black include furnace black, channel black, gas black, acetylene black, arc black, and ketjen black. These conductive carbon blacks can be selected depending on the application.For example, acetylene black with low oil content may be used to improve flame retardancy, and hollow shell structure ketjen black is used to improve lightness. May be.

これらの導電性カーボンブラックのうち、導電性などの点から、ファーネスブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどが好ましい。さらに、これらの導電性カーボンブラックを組合せた導電性複合カーボンブラックでもよい。   Of these conductive carbon blacks, furnace black, ketjen black, acetylene black and the like are preferable from the viewpoint of conductivity. Further, a conductive composite carbon black obtained by combining these conductive carbon blacks may be used.

導電性カーボンブラックの市販品としては、ケッチェンブラック(ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株)製「EC600JD」、「EC300J」)、ケッチェンブラック(ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株)製「MBP1853」)、アセチレンブラック(電気化学工業(株)製「デンカブラックHS−100」)、ファーネスカーボンブラック(東海カーボン(株)製「トーカブラック#5500」、「トーカブラック#4300」や三菱化学(株)製「#3030B」、「#3400B」)など、粒子径や凝集性など各種特性が異なる導電性カーボンブラックが挙げられる。   Commercially available products of conductive carbon black include ketjen black (“EC600JD” and “EC300J” manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.), ketjen black (“MBP1853” manufactured by Ketjen Black International Co., Ltd.), Acetylene black (“Denka Black HS-100” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Furnace Carbon Black (“Toka Black # 5500”, “Toka Black # 4300” manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) and “Made by Mitsubishi Chemical Corporation” # 3030B "," # 3400B ") and the like, and conductive carbon black having different characteristics such as particle diameter and cohesiveness.

カーボン系導電性フィラー(例えば、導電性カーボンブラック)の平均一次粒径(透過型電子顕微鏡観察で得られる算出平均粒径)は、10μm以下程度の範囲から適宜選択できるが、薄肉フィルム中で分散させる点から、1μm以下が好ましく、さらにフィルムの平滑性、ピンホールや裂けを抑制できる点などから、例えば、1〜1000nm、好ましくは5〜100nm、さらに好ましくは10〜60nm(特に10〜50nm)程度である。   The average primary particle diameter (calculated average particle diameter obtained by observation with a transmission electron microscope) of the carbon-based conductive filler (for example, conductive carbon black) can be appropriately selected from a range of about 10 μm or less, but is dispersed in a thin film. From the point which makes it, 1 micrometer or less is preferable, and also from the point etc. which can suppress the smoothness of a film, a pinhole, and a tear, For example, 1-1000 nm, Preferably it is 5-100 nm, More preferably, it is 10-60 nm (especially 10-50 nm). Degree.

本発明の導電性フィルムにおいて、カーボン系導電性フィラー(例えば、導電性カーボンブラック)は、このような一次粒径を有しているが、フィルム中の一次粒子は、凝集体(アグリゲート)をさらに形成していると推定できる。このアグリゲート構造は、薄肉フィルム中においても維持され、粒子間の接触点が多いネットワーク構造を形成し、フィルムの導電性を向上させていると推定できる。   In the conductive film of the present invention, the carbon-based conductive filler (for example, conductive carbon black) has such a primary particle size, but the primary particles in the film are aggregates (aggregates). Furthermore, it can be estimated that it has formed. It can be presumed that this aggregate structure is maintained even in a thin film, forms a network structure with many contact points between particles, and improves the conductivity of the film.

カーボン系導電性フィラー(例えば、導電性カーボンブラック)のDBP(ジブチルフタレート)吸油量(JIS K6221のA法)は、用途に応じて、10〜1000cm/100g(例えば、30〜500cm/100g)程度の範囲から選択でき、窒素吸着BET比表面積は20m/g以上、好ましくは25m/g以上(例えば、25〜2000m/g)、さらに好ましくは30m/g以上(例えば、30〜1500m/g)程度の範囲から選択できる。 Carbon-based conductive fillers (eg, conductive carbon black) DBP (dibutyl phthalate) oil absorption amount of (A method of JIS K6221), depending on the application, 10~1000cm 3 / 100g (e.g., 30~500cm 3 / 100g The nitrogen adsorption BET specific surface area is 20 m 2 / g or more, preferably 25 m 2 / g or more (for example, 25 to 2000 m 2 / g), more preferably 30 m 2 / g or more (for example, 30 ˜1500 m 2 / g).

結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとの割合(重量比)が、前者/後者=90/10〜55/45であり、好ましくは85/15〜55/45、さらに好ましくは85/15〜60/40(特に80/20〜60/40)程度である。導電性フィラーの含有量が少なすぎると、薄肉の導電性フィルムの体積固有抵抗値が高くなり、逆に多すぎると、シート成形性やシート物性が低下する傾向がある。   The ratio (weight ratio) between the crystalline resin and the carbon-based conductive filler is the former / the latter = 90/10 to 55/45, preferably 85/15 to 55/45, more preferably 85/15 to 60. / 40 (especially 80/20 to 60/40). When the content of the conductive filler is too small, the volume specific resistance value of the thin-walled conductive film becomes high. Conversely, when the content is too large, the sheet moldability and the sheet physical properties tend to decrease.

なお、中空構造やチューブ構造などの内部空隙又は空洞を有する特殊なフィラー(ケッチェンブラックなど)では、見掛け密度が小さいため、樹脂組成物に対する添加重量に対し、体積が大きくアグリゲート構造を形成し易い一方、混錬や溶融押出特性におけるフィラーの影響がより大きくなる。従って、少量の添加量でも組成物の真比重が低く、導電性が高いフィルムを得ることができるものの、組成物の加工性から添加重量の上限は、他の見かけ密度の大きなカーボン系フィラーに比べて低い傾向となる。また、内部空隙を実質的に有さないフィラー、例えば、アセチレンブラックなどに比べ、混錬、押出成形、延伸、圧延などの機械的なせん断力により空隙又は空洞を有する構造が破壊される傾向がある。そのため、内部に空隙又は空洞を有するフィラーを使用する場合は、各工程での条件に注意する必要がある。   Note that special fillers (such as ketjen black) that have internal voids or cavities such as hollow structures and tube structures have a small apparent density and therefore have a large volume and an aggregate structure with respect to the weight added to the resin composition. On the other hand, the influence of the filler on the kneading and melt extrusion characteristics becomes larger. Therefore, although the true specific gravity of the composition is low and a film having high electrical conductivity can be obtained even with a small addition amount, the upper limit of the addition weight is higher than other carbon-based fillers with a large apparent density because of the workability of the composition. Tend to be low. In addition, a structure having voids or cavities tends to be destroyed by mechanical shearing force such as kneading, extrusion molding, stretching, rolling, etc., compared to fillers substantially free of internal voids, such as acetylene black. is there. Therefore, when using the filler which has a space | gap or a cavity inside, it is necessary to pay attention to the conditions in each step.

結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとの割合は、カーボン系導電性フィラーの比重に応じて調整してもよく、ナノレベルの粒状カーボンブラックの真比重を求めることは難しいものの、例えば、比重が2.0〜1.7(特に1.9〜1.8)のフィラー(例えば、アセチレンブラック)の場合、結晶性樹脂/カーボン系導電性フィラー=80/20〜55/45、好ましくは75/25〜55/45、さらに好ましくは70/30〜60/40程度であってもよい。また、真比重が0.3〜1.6(特に0.4〜1.5)のフィラー(例えば、ケッチェンブラック)の場合、結晶性樹脂/カーボン系導電性フィラー=90/10〜70/30、好ましくは90/10〜80/20、さらに好ましくは90/10〜85/15程度であってもよい。   The ratio between the crystalline resin and the carbon-based conductive filler may be adjusted according to the specific gravity of the carbon-based conductive filler, and although it is difficult to obtain the true specific gravity of nano-level granular carbon black, for example, the specific gravity is In the case of 2.0 to 1.7 (especially 1.9 to 1.8) filler (for example, acetylene black), crystalline resin / carbon-based conductive filler = 80/20 to 55/45, preferably 75 / It may be about 25 to 55/45, more preferably about 70/30 to 60/40. In the case of a filler (for example, ketjen black) having a true specific gravity of 0.3 to 1.6 (particularly 0.4 to 1.5), crystalline resin / carbon-based conductive filler = 90/10 to 70 / It may be 30, preferably 90/10 to 80/20, more preferably about 90/10 to 85/15.

さらに、カーボン系導電性フィラーは、前記の各特性を踏まえ、組成物の混錬から導電性フィルムを得るまでの加工可能な範囲内で、単独で又は2種以上を混合して組成物中の比率の選択を行い、組成に起因する諸物性、例えば体積固有低効率、比重などを、所望する導電性フィルムに付与してもよい。   Furthermore, the carbon-based conductive filler is based on each of the above characteristics, and within a processable range from kneading of the composition to obtaining a conductive film, alone or in combination of two or more kinds in the composition. By selecting a ratio, various physical properties resulting from the composition, such as volume-specific low efficiency and specific gravity, may be imparted to the desired conductive film.

(他の添加剤)
本発明の導電性フィルムは、さらに慣用の添加剤、例えば、他の高分子(非晶性樹脂、非晶性エラストマー、結晶性エラストマー、ゴムなど)、可塑剤、他の導電性フィラー、導電性ポリマー、安定化剤(熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など)、分散剤、帯電防止剤、着色剤、潤滑剤、結晶核剤、難燃剤、難燃助剤、充填剤、耐衝撃改良剤、補強剤、発泡剤、抗菌剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの添加剤の割合は、結晶性樹脂及びカーボン系導電性フィラーの合計100重量部に対して、例えば、10重量部以下、好ましくは0.01〜5重量部、さらに好ましくは0.05〜3重量部(特に0.1〜2重量部)程度である。
(Other additives)
The conductive film of the present invention further contains conventional additives such as other polymers (amorphous resins, amorphous elastomers, crystalline elastomers, rubbers, etc.), plasticizers, other conductive fillers, conductive properties. Polymer, stabilizer (heat stabilizer, ultraviolet absorber, light stabilizer, antioxidant, etc.), dispersant, antistatic agent, colorant, lubricant, crystal nucleating agent, flame retardant, flame retardant aid, filling Agents, impact resistance improvers, reinforcing agents, foaming agents, antibacterial agents and the like. These additives can be used alone or in combination of two or more. The ratio of these additives is, for example, 10 parts by weight or less, preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 100 parts by weight with respect to the total of 100 parts by weight of the crystalline resin and the carbon-based conductive filler. About 3 parts by weight (particularly 0.1 to 2 parts by weight).

本発明の導電性フィルムは、前記割合であれば、エラストマーやゴムなどの軟質成分を含有していてもよいが、エラストマーやゴムなどの軟質成分(特に非晶性エラストマーなどのエラストマー)を実質的に含有していなくてもよい。本発明では、軟質成分を含有することなく、樹脂成分として実質的に結晶性樹脂で形成されているにも拘わらず、薄肉で導電性の高いフィルムを調製できる。   The conductive film of the present invention may contain a soft component such as an elastomer or rubber as long as it is in the above proportion, but substantially contains a soft component such as an elastomer or rubber (especially an elastomer such as an amorphous elastomer). It does not have to be contained. In the present invention, a thin and highly conductive film can be prepared without containing a soft component, although it is substantially formed of a crystalline resin as a resin component.

(導電性フィルムの特性)
本発明の導電性フィルムは、厚み120μm以下の薄肉フィルムである。詳しくは、導電性フィルムの厚みは、5〜120μm(例えば、5〜110μm)程度の範囲から選択でき、好ましくは10〜100μm、さらに好ましくは15〜80μm(特に20〜60μm)程度であり、通常、25〜50μm(例えば、30〜45μm)程度である。
(Characteristics of conductive film)
The conductive film of the present invention is a thin film having a thickness of 120 μm or less. Specifically, the thickness of the conductive film can be selected from the range of about 5 to 120 μm (for example, 5 to 110 μm), preferably about 10 to 100 μm, more preferably about 15 to 80 μm (particularly 20 to 60 μm), and usually It is about 25-50 micrometers (for example, 30-45 micrometers).

本発明の導電性フィルムは、厚みの均一性も高く、厚み変動比(最大厚み/最小厚み)が、例えば、1.5以下(例えば、1〜1.5)、好ましくは1.01〜1.4、さらに好ましくは1.03〜1.3(特に1.05〜1.25)程度であり、例えば、1.1〜1.2程度であってもよい。本発明の導電性フィルムは、均一な厚みを有するため、例えば、複数のフィルムを積層しても大きな空隙が生じることなく、密着性が高い上に、導電性の均一性及び安定性も高い。厚み変動比の測定方法は、後述する実施例に記載の方法で測定できる。   The conductive film of the present invention has high thickness uniformity, and the thickness variation ratio (maximum thickness / minimum thickness) is, for example, 1.5 or less (for example, 1 to 1.5), preferably 1.01 to 1. .4, more preferably about 1.03 to 1.3 (particularly 1.05 to 1.25), for example, about 1.1 to 1.2. Since the conductive film of the present invention has a uniform thickness, for example, even when a plurality of films are laminated, a large gap is not generated, and the adhesiveness is high, and the conductivity uniformity and stability are also high. The thickness variation ratio can be measured by the method described in Examples described later.

本発明の導電性フィルムは、薄肉でありながら、高い導電性を有することを特徴とする。本発明の導電性フィルムの体積固有抵抗率は0.1〜1500Ω・cmであり、好ましくは1〜1000Ω・cm、さらに好ましくは2〜500Ω・cm(特に3〜100Ω・cm)程度であり、例えば、1〜50Ω・cm(特に2〜10Ω・cm)程度であってもよい。また、本発明の導電性フィルムの体積抵抗値は、例えば、0.001〜5Ω、好ましくは0.01〜3Ω、さらに好ましくは0.1〜1Ω程度である。   The conductive film of the present invention is characterized by having high conductivity while being thin. The volume resistivity of the conductive film of the present invention is 0.1 to 1500 Ω · cm, preferably 1 to 1000 Ω · cm, more preferably 2 to 500 Ω · cm (particularly 3 to 100 Ω · cm), For example, it may be about 1 to 50 Ω · cm (particularly 2 to 10 Ω · cm). The volume resistance value of the conductive film of the present invention is, for example, about 0.001 to 5Ω, preferably about 0.01 to 3Ω, and more preferably about 0.1 to 1Ω.

本発明の導電性フィルムは、耐溶剤性にも優れており、25℃でテトラヒドロフラン中に24時間浸漬後の重量変化率の絶対値が10重量%以下であり、例えば、0.05〜8重量%、好ましくは0.5〜5.0重量%、さらに好ましくは0.5〜4.0重量%程度であり、高い耐溶剤性を要求される用途などでは、例えば、0.5〜3.0重量%、好ましくは0.5〜2.0重量%、さらに好ましくは0.5〜1.5重量%(特に0.5〜1.0重量%)程度であってもよい。   The conductive film of the present invention is excellent in solvent resistance, and the absolute value of the weight change after immersion in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 24 hours is 10% by weight or less, for example, 0.05 to 8% by weight. %, Preferably 0.5 to 5.0% by weight, more preferably about 0.5 to 4.0% by weight. In applications where high solvent resistance is required, for example, 0.5 to 3. It may be about 0% by weight, preferably 0.5 to 2.0% by weight, more preferably about 0.5 to 1.5% by weight (particularly 0.5 to 1.0% by weight).

本発明の導電性フィルムの比重は、例えば、0.75〜1.20、好ましくは0.80〜1.18、さらに好ましくは0.85〜1.15(特に0.90〜1.15)程度である。結晶性樹脂がポリプロピレン系樹脂である場合、フィルムの比重は、例えば、0.95〜1.2、好ましくは0.96〜1.18、さらに好ましくは0.97〜1.15(特に1.0〜1.1)程度であってもよい。   The specific gravity of the conductive film of the present invention is, for example, 0.75 to 1.20, preferably 0.80 to 1.18, more preferably 0.85 to 1.15 (particularly 0.90 to 1.15). Degree. When the crystalline resin is a polypropylene resin, the specific gravity of the film is, for example, 0.95 to 1.2, preferably 0.96 to 1.18, more preferably 0.97 to 1.15 (particularly 1. It may be about 0 to 1.1).

[導電性フィルムの製造方法]
本発明の導電性フィルムの製造方法は、結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを押出成形して厚み120〜500μmのシートを成形する押出成形工程、及び結晶性樹脂の融点をmpとしたとき、(mp−40)℃〜(mp−5)℃の温度で、得られたシートを加熱しながら延伸又は圧延処理する延伸又は圧延工程を含む。
[Method for producing conductive film]
The method for producing a conductive film of the present invention includes an extrusion molding process in which a crystalline resin and a carbon-based conductive filler are extruded to form a sheet having a thickness of 120 to 500 μm, and the melting point of the crystalline resin is mp. A stretching or rolling step is performed in which the obtained sheet is stretched or rolled at a temperature of (mp-40) ° C. to (mp-5) ° C. while being heated.

本発明では、押出成形工程に供される結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとは、予め溶融混練することによりペレットに調製してもよい。溶融混練の方法としては、慣用の方法、例えば、加圧ニーダー混錬機、バンバリーミキサー、ミキシングロールなどの混合機を用いる方法を利用できる。さらに、溶融混錬後にフィーダールーダーなどを用いてペレット化してもよい。本発明では、ペレット化することにより、シート加工の各工程間の調整などの作業性を向上できる。なお、溶融混錬の方法としては、各成分をヘンシェルミキサーやリボンミキサーで乾式混合し、単軸又は二軸押出機などを用いて溶融混錬とペレット化を同時に行ってもよい。   In the present invention, the crystalline resin and the carbon-based conductive filler subjected to the extrusion molding process may be prepared into pellets by melt kneading in advance. As a method of melt kneading, a conventional method, for example, a method using a mixer such as a pressure kneader kneader, a Banbury mixer, a mixing roll, or the like can be used. Furthermore, you may pelletize using a feeder luder etc. after melt-kneading. In this invention, workability | operativity, such as adjustment between each process of sheet | seat processing, can be improved by pelletizing. In addition, as a method of melt kneading, each component may be dry-mixed with a Henschel mixer or a ribbon mixer, and melt kneading and pelletization may be simultaneously performed using a single screw or twin screw extruder.

(押出成形工程)
押出成形工程において、得られたペレット又は乾式混合物は、押出成形機(例えば、単軸又は二軸押出機など)やカレンダー成形機を使用してシート状に製造され、通常、ペレットを押出成形機内で溶融混練し、押出成形機の先端部の口金(ダイ)のスリットから押出すことにより成形される。前記口金(ダイ)は、インフレーション成形に利用されるリングダイであってもよいが、通常、マルチマニホールドダイなどのTダイまたはフラットダイなどが使用できる。さらに、押出成形されたシートは、冷却ロールにより冷却されて、シート巻き取り機に巻き取ることができる。
(Extrusion process)
In the extrusion process, the obtained pellets or dry mixture is produced into a sheet using an extruder (for example, a single-screw or twin-screw extruder) or a calendar molding machine, and the pellets are usually placed in the extruder. The mixture is melt-kneaded and extruded from the slit of the die (die) at the tip of the extruder. The die (die) may be a ring die used for inflation molding, but usually a T die such as a multi-manifold die or a flat die can be used. Further, the extruded sheet is cooled by a cooling roll and can be wound on a sheet winder.

押出成形の条件は、押出成形機や結晶性樹脂の種類などに応じて選択でき、成形温度は100〜280℃、好ましくは150〜260℃、さらに好ましくは180〜250℃程度である。冷却ロールによる冷却温度は、例えば、80〜200℃、好ましくは100〜180℃、さらに好ましくは120〜160℃程度である。また、押出しスリットのギャップ(クリアランス又は隙間)は、0.5〜2.0mm、好ましくは0.6〜1.5mm、さらに好ましくは0.7〜1.0mmである。引き取り速度(巻き取り速度)は、例えば、0.1〜70m/分、好ましくは0.5〜40m/分、さらに好ましくは1.5〜30m/分(特に2〜10m/分程度)である。   The conditions for extrusion molding can be selected according to the type of the extruder and the crystalline resin, and the molding temperature is about 100 to 280 ° C, preferably about 150 to 260 ° C, and more preferably about 180 to 250 ° C. The cooling temperature by a cooling roll is 80-200 degreeC, for example, Preferably it is 100-180 degreeC, More preferably, it is about 120-160 degreeC. Further, the gap (clearance or gap) of the extrusion slit is 0.5 to 2.0 mm, preferably 0.6 to 1.5 mm, and more preferably 0.7 to 1.0 mm. The take-up speed (winding speed) is, for example, 0.1 to 70 m / min, preferably 0.5 to 40 m / min, more preferably 1.5 to 30 m / min (particularly about 2 to 10 m / min). .

本発明では、押出成形工程により、各樹脂組成物ごとに、120〜500μm、好ましくは130〜400μm、さらに好ましくは130〜300μm(特に130〜250μm)程度の厚みになるように、装置の特性に合わせた巻き取り速度で調整される。   In the present invention, the characteristics of the apparatus are adjusted so that each resin composition has a thickness of 120 to 500 μm, preferably 130 to 400 μm, and more preferably 130 to 300 μm (particularly 130 to 250 μm). It is adjusted at the combined winding speed.

本発明では、押出成形により、一旦このような厚みにシートが調整されるが、この状態では、導電性フィラーは、シート中において適度に凝集(アグリゲート)してネットワーク構造を形成しているためか、高い導電性を示す。得られたシートの体積固有抵抗率は1000Ω・cm以下であり、好ましくは0.1〜500Ω・cm、さらに好ましくは0.2〜200Ω・cm(特に0.3〜100Ω・cm)程度である。   In the present invention, the sheet is once adjusted to such a thickness by extrusion, but in this state, the conductive filler is appropriately aggregated (aggregated) in the sheet to form a network structure. Or high conductivity. The obtained sheet has a volume resistivity of 1000 Ω · cm or less, preferably 0.1 to 500 Ω · cm, more preferably 0.2 to 200 Ω · cm (particularly 0.3 to 100 Ω · cm). .

(延伸又は圧延工程)
延伸又は圧延工程において、前記押出成形工程で得られたロール状シートは、巻き戻されて延伸又は圧延処理される。延伸又は圧延処理はシートを加熱した状態で処理されるが、本発明の方法では、前記押出成形工程で形成された導電性フィラーのネットワーク構造を延伸又は圧延工程で破壊しないために、延伸又は圧延処理における加熱温度を制御することを特徴とする。延伸又は圧延処理における加熱温度は、結晶性樹脂の融点をmpとしたとき、(mp−40)℃〜(mp−5)℃の温度範囲であり、好ましくは(mp−35)℃〜(mp−5)℃、さらに好ましくは(mp−30)℃〜(mp−10)℃[特に、(mp−30)℃〜(mp−15)℃]程度である。加熱温度が高すぎると、溶融したポリマーの分子鎖が導電性フィラーのネットワーク構造に進入するためか、導電性が低下する。また、ポリマーが軟化又は溶融し、回転ロールに密着したり、裂けて巻き取ることが困難になる傾向がある。一方、加熱温度が低すぎると、樹脂組成物に高い剪断力が負荷され、前記ネットワーク構造が破壊されるためか、導電性が低下する。また、ポリマーの流動性が低いため、シートが十分に薄肉化せず、裂け易くなる。これに対して、本発明の方法では、延伸又は圧延における加熱温度が適度な範囲に制御されているため、例えば、パンタグラフが畳まれるように前記ネットワーク構造が厚み方向に縮小するためか、延伸又は圧延処理後も高い導電性を維持できる。
(Stretching or rolling process)
In the stretching or rolling process, the roll sheet obtained in the extrusion process is unwound and stretched or rolled. The stretching or rolling process is performed with the sheet heated, but in the method of the present invention, the conductive filler network structure formed in the extrusion process is not broken in the stretching or rolling process. The heating temperature in the treatment is controlled. The heating temperature in the stretching or rolling treatment is a temperature range of (mp-40) ° C. to (mp-5) ° C., preferably (mp−35) ° C. to (mp, where mp is the melting point of the crystalline resin. −5) ° C., more preferably (mp-30) ° C. to (mp-10) ° C. [particularly, (mp-30) ° C. to (mp-15) ° C.]. If the heating temperature is too high, the conductivity decreases because the molecular chain of the molten polymer enters the network structure of the conductive filler. In addition, the polymer is softened or melted, and tends to be in close contact with the rotating roll or difficult to tear and wind. On the other hand, if the heating temperature is too low, a high shearing force is applied to the resin composition and the network structure is destroyed. Moreover, since the fluidity | liquidity of a polymer is low, a sheet | seat is not fully thinned but it becomes easy to tear. On the other hand, in the method of the present invention, the heating temperature in stretching or rolling is controlled to an appropriate range. For example, the network structure is reduced in the thickness direction so that the pantograph is folded. Alternatively, high conductivity can be maintained even after the rolling process.

延伸又は圧延工程において、処理後の薄肉フィルムの厚みは、処理前のシートに対して、1/1.2〜1/10倍程度に調整してもよく、例えば、1/1.5〜1/8倍、好ましくは1/2〜1/5倍、さらに好ましくは1/2.5〜1/4.5倍程度に調整してもよい。   In the stretching or rolling process, the thickness of the thin film after treatment may be adjusted to about 1 / 1.2 to 1/10 times that of the sheet before treatment, for example, 1 / 1.5-1 to 1. / 8 times, preferably 1/2 to 1/5 times, more preferably about 1 / 2.5 to 1 / 4.5 times.

延伸工程において、延伸処理は、一軸延伸であってもよく、二軸延伸であってもよい。また、二軸延伸は、同時二軸延伸であってもよく、逐次二軸延伸であってもよい。延伸倍率は、薄肉フィルムの厚みが前記範囲になるように調整すればよく、例えば、1.1〜10倍程度の範囲から選択でき、好ましくは1.5〜5倍、さらに好ましくは2〜5倍程度である。   In the stretching step, the stretching treatment may be uniaxial stretching or biaxial stretching. The biaxial stretching may be simultaneous biaxial stretching or sequential biaxial stretching. The draw ratio may be adjusted so that the thickness of the thin film falls within the above range, and can be selected from a range of about 1.1 to 10 times, preferably 1.5 to 5 times, more preferably 2 to 5 times. It is about twice.

圧延工程において、圧延処理の負荷荷重は100kN以下程度から選択でき、例えば、0.1〜100kN、好ましくは0.5〜50kN、さらに好ましくは1〜30kN(特に2〜10kN)程度である。圧延処理圧が高くなると、肉厚シートに掛かるせん断力が大きくなるためか、薄肉フィルムの体積固有低効率が高くなる傾向があるため、加熱ロールからシートに掛かる荷重は小さいことが好ましい。   In the rolling step, the load of the rolling treatment can be selected from about 100 kN or less, for example, 0.1 to 100 kN, preferably 0.5 to 50 kN, more preferably 1 to 30 kN (particularly 2 to 10 kN). If the rolling pressure increases, the shearing force applied to the thick sheet increases, or the volume-specific low efficiency of the thin film tends to increase. Therefore, the load applied to the sheet from the heating roll is preferably small.

また、圧延処理において、原反シートの供給速度より巻き取り機の巻き取り速度を早くすることにより、シートの縦方向に延伸処理を加えてもよい。供給速度に対する巻き速度の比率(巻き速度/供給速度)は、例えば、1〜10倍、好ましくは1.5〜8倍、さらに好ましくは2〜5倍(特に3〜4.5倍)程度である。この比率は、処理温度、負荷荷重に応じて、この範囲から選択でき、これらの条件を調整することにより、フィルムの厚みを調整してもよい。なお、圧延処理において、負荷荷重と前記速度比との関係は、フィルム厚みを均一にし、かつ導電性を向上できる点から、荷重を小さくして、前記速度比を大きくするのが好ましい。さらに、フィルム厚みを均一にし、かつ導電性を向上させる点から、荷重を負荷しない延伸処理であってもよい。特に、ケッチェンブラックなどの空洞構造を有する導電性フィラーでは、空洞構造の破壊を抑制できるためか、延伸又は圧延後も高い導電性を保持できる。   In the rolling process, a drawing process may be applied in the longitudinal direction of the sheet by increasing the winding speed of the winder from the supply speed of the original sheet. The ratio of the winding speed to the supply speed (winding speed / supply speed) is, for example, about 1 to 10 times, preferably 1.5 to 8 times, more preferably 2 to 5 times (particularly 3 to 4.5 times). is there. This ratio can be selected from this range in accordance with the processing temperature and the applied load, and the thickness of the film may be adjusted by adjusting these conditions. In the rolling process, the relationship between the load load and the speed ratio is preferably such that the load ratio is reduced and the speed ratio is increased from the viewpoint that the film thickness can be made uniform and the conductivity can be improved. Furthermore, from the point of making the film thickness uniform and improving the conductivity, a stretching process without applying a load may be used. In particular, a conductive filler having a cavity structure such as ketjen black can maintain high conductivity even after stretching or rolling because the destruction of the cavity structure can be suppressed.

さらに、延伸又は圧延工程において、加工性を向上させるために、シート表面に滑剤や離型剤を塗布してもよく、複数のロールを組み合わせてもよい。   Further, in the stretching or rolling step, a lubricant or a release agent may be applied to the sheet surface in order to improve workability, or a plurality of rolls may be combined.

得られた薄肉導電性フィルムは、薄肉化されたフィルムの残留歪みを開放するために、慣用の方法によりアニール処理してもよい。アニール処理の温度としては、例えば、結晶性樹脂の融点をmpとしたとき、(mp−60)℃〜(mp−5)℃であり、好ましくは(mp−55)℃〜(mp−10)℃、さらに好ましくは(mp−50)℃〜(mp−20)℃程度である。   The obtained thin conductive film may be annealed by a conventional method in order to release the residual distortion of the thinned film. The annealing temperature is, for example, (mp-60) ° C to (mp-5) ° C, preferably (mp-55) ° C to (mp-10), where mp is the melting point of the crystalline resin. More preferably, it is (mp-50) ° C to (mp-20) ° C.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。実施例及び比較例で用いた配合成分、実施例及び比較例で得られた導電性フィルム特性の評価は、以下の方法で測定した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The compounding components used in the examples and comparative examples, and the evaluation of the conductive film properties obtained in the examples and comparative examples were measured by the following methods.

[比重]
JIS K7112に準拠して、電子比重計(アルファ・ミラージュ(株)製「エレクトロニックデンソメーターSD−200L」)を用いて測定したサンプル密度より比重を求めた。なお、嵩高いサンプルなどにおいて、測定に適正なサンプル形状が得られない場合は、予め熱プレスで成形した後、サンプルを切り出した。
[specific gravity]
Based on JIS K7112, specific gravity was calculated | required from the sample density measured using the electronic hydrometer ("Electronic Densometer SD-200L" by Alpha Mirage Co., Ltd.). In addition, in a bulky sample or the like, when a sample shape appropriate for measurement could not be obtained, the sample was cut out after being previously formed by hot pressing.

[メルトフローレート(MFR)及びメルトテンション]
溶融混錬して調製した樹脂組成物(例えば、ペレット)のMFR(g/10分)は、JIS K7210に準拠し、キャピラリーレオメーター((株)東洋精機製作所製「キャピログラフ1D」)を用い、230℃、21.2N荷重の条件で測定を行った。また、同じ機器を用いて、上記組成物の200℃、240℃のメルトテンションの測定も行った。なお、測定条件は、押出し速度:0.05m/分、引っ張り速度:3m/分、キャピラリー径:2mmφ、ランド長:20mmでメルトテンションの測定を行った。
[Melt flow rate (MFR) and melt tension]
MFR (g / 10 minutes) of a resin composition (for example, pellets) prepared by melt kneading is based on JIS K7210, using a capillary rheometer (“Capillograph 1D” manufactured by Toyo Seiki Seisakusho) The measurement was performed under the conditions of 230 ° C. and 21.2 N load. Moreover, the melt tension of 200 degreeC and 240 degreeC of the said composition was also measured using the same apparatus. The melt tension was measured under the measurement conditions of extrusion speed: 0.05 m / min, pulling speed: 3 m / min, capillary diameter: 2 mmφ, land length: 20 mm.

[融点・ガラス転移温度]
溶融混錬して調製した樹脂組成物(例えば、ペレット)の融点(mp)及びガラス転移温度(Tm)を測定した。測定は、示差走査熱量計(DSC)(ティー・エイ・インスツルメント社製、商品名「Q2000」)を用いて、通常の熱分析法により行った。
[Melting point / Glass transition temperature]
The melting point (mp) and glass transition temperature (Tm) of a resin composition (for example, pellets) prepared by melt kneading were measured. The measurement was performed by a normal thermal analysis method using a differential scanning calorimeter (DSC) (trade name “Q2000” manufactured by TA Instruments Inc.).

[シート又はフィルムの厚み及びその均一性]
マイクロメータ((株)ミツトヨ製「デジマチックマイクロメータMDC25MJ」)を用いて、フィルムの幅方向(TD)に25mm間隔をおいて10点以上の箇所で測定し、またフィルムの流れ方向(MD)で25mm間隔をおいて10点以上の箇所で測定し、計20点以上の測定値から算術平均値を求めた。同様に、厚みの均一性(又は安定性)は、フィルム中央で流れ方向(MD)の長さ1mを、50mm間隔で厚みを測定し、得られた測定値の最大5点の平均値と最小5点の平均値を、厚み変動比=(最大平均値/最小平均値)として算出した。この比が小さいほどフィルムの厚みが安定しているとした。
[Thickness and uniformity of sheet or film]
Using a micrometer ("Digimatic Micrometer MDC25MJ" manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.), the film was measured at 10 points or more at 25 mm intervals in the film width direction (TD), and the film flow direction (MD) The measurement was performed at 10 points or more at intervals of 25 mm, and the arithmetic average value was obtained from the measured values of 20 points or more in total. Similarly, the uniformity (or stability) of the thickness is 1 m in the flow direction (MD) at the center of the film, and the thickness is measured at intervals of 50 mm. The average value of 5 points was calculated as thickness variation ratio = (maximum average value / minimum average value). The smaller the ratio, the more stable the film thickness.

[導電性(体積固有抵抗率)]
JIS K7194に準拠して、表面抵抗計(三菱化学(株)製、「ロレスタLoresta−GP」)を用いて表面抵抗率を測定し、体積抵抗率を求めた。
[Conductivity (volume resistivity)]
In accordance with JIS K7194, the surface resistivity was measured using a surface resistance meter (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Loresta Loresta-GP”) to determine the volume resistivity.

[耐溶剤性]
フィルムを100mm×100mmにカットし、初期重量:A(mg)を測定した。次いで、25℃のテトラヒドロフラン(THF)中に、フィルムを完全に浸漬して24時間放置した後、取り出したフィルムの表面を拭き取り、再び重量:B(mg)を測定した。下記式に基づいて、重量変化率を算出した後、下記基準で評価した。
[Solvent resistance]
The film was cut into 100 mm × 100 mm, and the initial weight: A (mg) was measured. Next, the film was completely immersed in tetrahydrofuran (THF) at 25 ° C. and allowed to stand for 24 hours, and then the surface of the taken out film was wiped off, and the weight: B (mg) was measured again. The weight change rate was calculated based on the following formula, and then evaluated according to the following criteria.

重量変化率(%)=[(B−A)/A]×100(%)
◎:±1%未満
○:±1%以上±5%未満
△:±5%以上±10%未満
×:±10%以上。
Weight change rate (%) = [(BA) / A] × 100 (%)
◎: Less than ± 1% ○: ± 1% or more and less than ± 5% Δ: ± 5% or more and less than ± 10% ×: ± 10% or more.

[MIT試験]
JIS P8115に規定されているMIT試験機による耐折試験法に従い、幅15mmの短冊を、通常、破断し易い方向であるフィルムの流れ方向(MD)に長くサンプリングしてMIT試験に供した。試験結果を下記基準で評価した。
[MIT test]
In accordance with a folding test method using an MIT testing machine defined in JIS P8115, a strip with a width of 15 mm was usually sampled for a long time in the film flow direction (MD), which is the direction in which breakage tends to occur, and used for the MIT test. The test results were evaluated according to the following criteria.

◎:破断までの回数が1000回以上
○:破断までの回数が100回以上1000回未満
△:破断までの回数が100回未満。
A: The number of times until breakage is 1000 times or more. ○: The number of times until breakage is 100 times or more and less than 1000 times. Δ: The number of times until breakage is less than 100 times.

[透過型電子顕微鏡(TEM)観察]
透過型電子顕微鏡(日本電子(株)製「JEM−1200EX」)を用い、加速電圧80kVで行った。またTEM観察用試料は、ウルトラミクロトーム(LEICAULTRCUT UCT,LEICA EM FCT,(株)ライカ製)及びダイヤモンドナイフ(Cryo dry,DiATOME製)を用い、厚み100nmの超薄切片を作製し、銅メッシュ上に載せ観察した。
[Transmission electron microscope (TEM) observation]
Using a transmission electron microscope (“JEM-1200EX” manufactured by JEOL Ltd.), the acceleration voltage was 80 kV. The sample for TEM observation uses an ultramicrotome (LEICA ULTRCUT UCT, LEICA EM FCT, manufactured by Leica Co., Ltd.) and a diamond knife (Cryo dry, manufactured by DiATOME) to produce an ultrathin section having a thickness of 100 nm on a copper mesh. Observed.

[配合成分]
ホモポリプロピレン(PP−1):(株)プライムポリマー製「E−100GPL」、MFR:0.9、比重0.900(密度より換算)
汎用ポリプロピレン(PP−2):日本ポリプロ(株)製「ノバテック(登録商標)EA9」、MFR:0.5、比重0.90〜0.91(密度より換算)
ホモポリプロピレン(PP−3):(株)プライムポリマー製「F744NP」、MFR:7.0、比重0.900(密度より換算)
ランダムポリプロピレン(PP−4):(株)プライムポリマー製「B221WA」、MFR:0.5、比重0.910(密度より換算)
ポリアミド12(PA12):ダイセルエボニック(株)製「L1901」、比重1.01。
[Ingredients]
Homopolypropylene (PP-1): “E-100GPL” manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 0.9, specific gravity 0.900 (converted from density)
General-purpose polypropylene (PP-2): “Novatec (registered trademark) EA9” manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd., MFR: 0.5, specific gravity 0.90 to 0.91 (converted from density)
Homopolypropylene (PP-3): Prime polymer "F744NP", MFR: 7.0, specific gravity 0.900 (converted from density)
Random polypropylene (PP-4): “B221WA” manufactured by Prime Polymer Co., Ltd., MFR: 0.5, specific gravity 0.910 (converted from density)
Polyamide 12 (PA12): “L1901” manufactured by Daicel Evonik Co., Ltd., specific gravity 1.01.

ポリオレフィンエラストマー(PPE−1):JSR(株)製「ダイナロン(登録商標)1320P」、水添スチレン・フタジエンゴム、スチレン含量10%、MFR:3.5,比重0.89
ポリオレフィンエラストマー(PPE−2):JSR(株)製「ダイナロン(登録商標)4600P」、スチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体、スチレン含量10%、MFR:5.6、比重0.91
ポリオレフィンエラストマー(PPE−3):JSR(株)製「ダイナロン(登録商標)6200P」、エチレン−エチレン・ブチレン−エチレンブロック共重合体、スチレン含量0%、MFR:2.5、比重0.88。
Polyolefin elastomer (PPE-1): “DYNARON (registered trademark) 1320P” manufactured by JSR Corporation, hydrogenated styrene / phthaldiene rubber, styrene content 10%, MFR: 3.5, specific gravity 0.89
Polyolefin elastomer (PPE-2): “Dynalon (registered trademark) 4600P” manufactured by JSR Corporation, styrene-ethylene-butylene-ethylene block copolymer, styrene content 10%, MFR: 5.6, specific gravity 0.91
Polyolefin elastomer (PPE-3): “Dynalon (registered trademark) 6200P” manufactured by JSR Corporation, ethylene-ethylene-butylene-ethylene block copolymer, styrene content 0%, MFR: 2.5, specific gravity 0.88.

アセチレンブラック(CB−1):電気化学工業(株)製「デンカブラックHS−100」、平均一次粒経48nm、BET比表面積39m/g、比重1.9
ファーネスブラック(CB−2):東海カーボン(株)製「トーカブラック♯5500」、平均一次粒径25nm、BET比表面積225m/g、DBP吸油量155cm/100g、比重1.8
ケッチェンブラック(CB−3):ケッチェン・ブラック・インターナショナル(株)製「EC600JD」、BET比表面積1270m/g、DBP吸油量495cm/100g
なお、ケッチェンブラックは特殊な構造からその平均一次粒経は、少なくとも真の平均粒子径が50nm以上、大きくとも100nm以下と推定できる。さらに、各フィラーの比重は熱プレス後の値であるため、やや大目に見積もられていると推定でき、特に、ケッチェンブラックは特殊な構造から、少なくとも0.36以上、大きくとも1.5以下の比重と推定できる。
Acetylene black (CB-1): “Denka Black HS-100” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average primary particle size 48 nm, BET specific surface area 39 m 2 / g, specific gravity 1.9
Furnace black (CB-2): Tokai Carbon Co., Ltd., "Tokablack ♯5500", average primary particle size 25 nm, BET specific surface area of 225 m 2 / g, DBP oil absorption 155cm 3/100 g, specific gravity 1.8
Ketchen black (CB-3): Ketjen Black International Co., Ltd. "EC600JD", BET specific surface area of 1270m 2 / g, DBP oil absorption of 495cm 3 / 100g
Ketjen black has a special structure, and it can be estimated that its average primary particle size is at least a true average particle size of 50 nm or more and at most 100 nm. Furthermore, since the specific gravity of each filler is a value after hot pressing, it can be estimated that the specific gravity is slightly estimated. In particular, ketjen black is at least 0.36 or more, at most 1. It can be estimated that the specific gravity is 5 or less.

実施例1
樹脂成分としてホモポリプロピレン(PP−1)45重量部及びホモポリプロピレン(PP−3)25重量部、導電性フィラーとしてカーボンブラック(CB−1)40重量部を加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。このペレットの特性を測定すると、比重:1.07、融点(mp):166℃、ガラス転移温度(Tm):−22℃であった。
Example 1
45 parts by weight of homopolypropylene (PP-1) and 25 parts by weight of homopolypropylene (PP-3) as resin components, 40 parts by weight of carbon black (CB-1) as a conductive filler were blended in a pressure kneader kneader, It melt-mixed, and also was made into the pellet with the feeder ruder. When the characteristics of the pellet were measured, the specific gravity was 1.07, the melting point (mp) was 166 ° C., and the glass transition temperature (Tm) was −22 ° C.

また、MFRは0.31g/10分であり、メルトテンションは、200℃:41mN,240℃:28mNであった。   The MFR was 0.31 g / 10 min, and the melt tension was 200 ° C .: 41 mN and 240 ° C .: 28 mN.

得られたペレットをTダイ押出し成形機に供給し、押出しスリットのギャップ:0.8mmから押出温度:230℃でシート状に押出し、巻き取り速度2.7m/分で巻き取って、厚み131μmの導電性シートを得た。このシートの体積固有抵抗率は35Ω・cmであった。このシート断面のTEM写真を図1に示す。図1から明らかなように、このシートには、樹脂組成物中に存在するカーボンブラツク(黒色粒状)が凝集して形成したアグリゲート構造が形成されている。   The obtained pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine, extruded into a sheet shape from an extrusion slit gap of 0.8 mm to an extrusion temperature of 230 ° C., wound at a winding speed of 2.7 m / min, and had a thickness of 131 μm. A conductive sheet was obtained. The volume resistivity of this sheet was 35 Ω · cm. A TEM photograph of the sheet cross section is shown in FIG. As is apparent from FIG. 1, the sheet has an aggregate structure formed by agglomerating carbon black (black particles) present in the resin composition.

次いで、ロール状のシートを巻き戻しながら、表面温度140℃(熱延伸温度差=組成物融点−加熱ロール表面温度=−26℃)の二本の加熱ロールの間を、ロール荷重5kNにて、シートの両面から接触加熱しながら、送り速度1m/分、巻き取り速度2.8m/分で通過させることで熱延伸処理を行った。得られた導電性フィルムは、厚み44μmで体積固有抵抗率が53Ω・cmの導電性フィルムであり、厚み変動比、MIT試験、耐溶剤性試験の結果から、平滑で厚み変動がほとんど無く、良好な機械的物性を有し、耐溶剤性に優れた薄肉導電性フィルムであることが確認された。この導電性フィルム断面のTEM写真を図2に示す。図2から明らかなように、延伸前のアグリゲート構造が、熱延伸後も破壊されずに、保持されている。   Next, while rewinding the roll sheet, between two heating rolls having a surface temperature of 140 ° C. (thermal stretching temperature difference = composition melting point−heating roll surface temperature = −26 ° C.) at a roll load of 5 kN, While being contact-heated from both sides of the sheet, the sheet was passed at a feeding speed of 1 m / min and a winding speed of 2.8 m / min to perform a heat stretching process. The obtained conductive film is a conductive film having a thickness of 44 μm and a specific volume resistivity of 53 Ω · cm. From the results of the thickness fluctuation ratio, MIT test, and solvent resistance test, the film is smooth and has almost no thickness fluctuation. It was confirmed that the thin conductive film had excellent mechanical properties and excellent solvent resistance. A TEM photograph of the cross section of the conductive film is shown in FIG. As is apparent from FIG. 2, the aggregate structure before stretching is retained without being broken even after heat stretching.

実施例2
樹脂成分としてランダムポリプロピレン(PP−4)70重量部、導電性フィラーとしてファーネスカーボンブラック(CB−2)30重量部を加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。このペレットの特性を測定すると、比重1.07、融点(mp)139℃、ガラス転移温度(Tm)−21℃であった。また、メルトフローレート(MFR)は、0.01g/10分であり、メルトテンションは、200℃:74mN,240℃:60mNであった。なお、測定温度を230℃から260℃に代えた時のメルトフローレート(MFR)は、0.08g/10分であった。
Example 2
70 parts by weight of random polypropylene (PP-4) as a resin component and 30 parts by weight of furnace carbon black (CB-2) as a conductive filler are mixed in a pressure kneader kneader, melt-mixed, and further pelleted by a feeder ruder. It was. When the characteristics of the pellet were measured, the specific gravity was 1.07, the melting point (mp) was 139 ° C., and the glass transition temperature (Tm) was −21 ° C. The melt flow rate (MFR) was 0.01 g / 10 min, and the melt tension was 200 ° C .: 74 mN, 240 ° C .: 60 mN. The melt flow rate (MFR) when the measurement temperature was changed from 230 ° C. to 260 ° C. was 0.08 g / 10 min.

得られたペレットをTダイ押出し成形機に供給し、実施例1と同じ条件でシート状に押出し、巻き取り速度1.6m/分で巻き取り機で巻き取って、厚み230μmの導電性シートを得た。このシートの体積固有抵抗率は12.0Ω・cmであった。   The obtained pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine, extruded into a sheet shape under the same conditions as in Example 1, and wound up with a winder at a winding speed of 1.6 m / min to obtain a conductive sheet having a thickness of 230 μm. Obtained. The volume resistivity of this sheet was 12.0 Ω · cm.

次いで、ロール状のシートを巻き戻しながら、熱延伸温度差のみを−26℃から−9℃に代えた以外は、実施例1と同じ条件で熱延伸処理し、導電性フィルムを得た。   Then, while rewinding the roll sheet, the film was heat-stretched under the same conditions as in Example 1 except that only the heat-stretching temperature difference was changed from −26 ° C. to −9 ° C. to obtain a conductive film.

実施例3
樹脂成分としてホモポリプロピレン(PP−1)68重量部、導電性フィラーとしてカーボンブラック(CB−1)32重量部を加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。このペレットの特性を測定すると、比重1.08、融点(mp)166℃、ガラス転移温度(Tm)−22℃であった。
Example 3
68 parts by weight of homopolypropylene (PP-1) as a resin component and 32 parts by weight of carbon black (CB-1) as a conductive filler are blended in a pressure kneader kneader, melt mixed, and further pelletized with a feeder ruder. did. When the characteristics of the pellet were measured, the specific gravity was 1.08, the melting point (mp) was 166 ° C., and the glass transition temperature (Tm) was −22 ° C.

得られたペレットをTダイ押出し成形機に供給し、実施例1と同じ条件でシート状に押出し、巻き取り速度2.5m/分で巻き取って、厚み140μmの導電性シートを得た。このシートの体積固有抵抗率は8.0Ω・cmであった。   The obtained pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine, extruded into a sheet shape under the same conditions as in Example 1, and wound up at a winding speed of 2.5 m / min to obtain a conductive sheet having a thickness of 140 μm. The volume resistivity of this sheet was 8.0 Ω · cm.

次いで、ロール状のシートを巻き戻しながら、熱延伸温度差のみを−26℃から−25℃に代えた以外は、実施例1と同じ条件で熱延伸処理し、導電性フィルムを得た。   Then, while rewinding the roll sheet, the film was subjected to heat stretching under the same conditions as in Example 1 except that only the heat stretching temperature difference was changed from −26 ° C. to −25 ° C. to obtain a conductive film.

実施例4〜10
樹脂成分及び導電性フィラーの種類及び組成比を表1に示す種類及び組成比に代えて、また溶融混合、押出成形によるシート加工は、安定してシートが得られる様に巻き取り速度を調整した以外は実施例1と同様に行い、導電性シートを得た。さらに、導電性シートを熱延伸処理する工程のフィルム加工条件(熱延伸温度差、加熱ロール加重、巻取り速度)を適宜調整して導電性フィルムを得た。
Examples 4-10
The type and composition ratio of the resin component and the conductive filler are replaced with the types and composition ratios shown in Table 1, and the sheet processing by melt mixing and extrusion is adjusted so that the sheet is stably obtained. Otherwise, the same procedure as in Example 1 was performed to obtain a conductive sheet. Furthermore, the conductive film was obtained by appropriately adjusting the film processing conditions (thermal stretching temperature difference, heating roll load, winding speed) in the step of thermally stretching the conductive sheet.

実施例11
樹脂成分としてポリアミド12を88重量部、導電性フィラーとしてカーボンブラック(CB−1)を20重量部加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。このペレットの特性を測定すると、比重1.17、融点(mp)178℃、ガラス転移温度(Tm)50℃であった。
Example 11
88 parts by weight of polyamide 12 as a resin component and 20 parts by weight of carbon black (CB-1) as a conductive filler were mixed in a pressure kneader kneader, melt-mixed, and further pelletized with a feeder ruder. When the characteristics of the pellet were measured, the specific gravity was 1.17, the melting point (mp) was 178 ° C., and the glass transition temperature (Tm) was 50 ° C.

得られたペレットをTダイ押出し成形機に供給し、押出しスリットのギャップ:0.8mmから押出温度:220℃でシート状に押し出し、巻き取り速度2.5m/分で巻き取って、厚み131μmの導電性シートを得た。このシートの体積固有抵抗率は35Ω・cmであった。   The obtained pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine and extruded into a sheet shape from an extrusion slit gap of 0.8 mm to an extrusion temperature of 220 ° C., wound at a winding speed of 2.5 m / min, and had a thickness of 131 μm. A conductive sheet was obtained. The volume resistivity of this sheet was 35 Ω · cm.

次いで、ロール状のシートを巻き戻しながら、加熱ロールの表面温度150℃(熱延伸温度差=組成物融点−加熱ロール表面温度=−28℃)に代えた以外は、実施例1と同様にシートの両面から加熱しながら、熱延伸処理して導電性フィルムを得た。   Next, the sheet in the same manner as in Example 1 except that the surface temperature of the heating roll was changed to 150 ° C. (thermal stretching temperature difference = composition melting point−heating roll surface temperature = −28 ° C.) while rewinding the roll sheet. While being heated from both sides, a heat-stretching treatment was performed to obtain a conductive film.

実施例12
組成比を表1に示す組成比に代え、巻き取り速度1.6m/分で巻き取った以外は実施例11と同様に押出し成型して、厚み205μmの導電性シートを得た。次いで、ロール状のシートを巻き戻しながら、加熱ロールの表面温度163℃(熱延伸温度差=組成物融点−加熱ロール表面温度=−15℃)、送り速度1m/分、巻き取り速度2.3m/分に代えた以外は、実施例11と同様にして導電性フィルムを得た。
Example 12
The composition ratio was changed to the composition ratio shown in Table 1, and extrusion molding was performed in the same manner as in Example 11 except that the film was wound at a winding speed of 1.6 m / min. Thus, a conductive sheet having a thickness of 205 μm was obtained. Next, while rewinding the roll-shaped sheet, the surface temperature of the heating roll is 163 ° C. (thermal stretching temperature difference = composition melting point−heating roll surface temperature = −15 ° C.), feeding speed is 1 m / min, winding speed is 2.3 m. A conductive film was obtained in the same manner as in Example 11 except for replacing with / min.

実施例13
樹脂成分としてホモポリプロピレン(PP−1)45重量部及びホモポリプロピレン(PP−3)25重量部、導電性フィラーとしてカーボンブラック(CB−1)40重量部を加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。このペレットの特性を測定すると、比重1.07、融点(mp)166℃、ガラス転移温度(Tm)−22℃であった。
Example 13
45 parts by weight of homopolypropylene (PP-1) and 25 parts by weight of homopolypropylene (PP-3) as resin components, 40 parts by weight of carbon black (CB-1) as a conductive filler were blended in a pressure kneader kneader, It melt-mixed, and also was made into the pellet with the feeder ruder. When the characteristics of the pellet were measured, the specific gravity was 1.07, the melting point (mp) was 166 ° C., and the glass transition temperature (Tm) was −22 ° C.

得られたペレットをTダイ押出し成形機に供給し、押出しスリットのギャップ:0.8mmから押出温度:230℃でシート状に押出し、巻き取り速度2.7m/分で巻き取って、厚み130μmの導電性シートを得た。このシートの体積固有抵抗率は30Ω・cmであった。   The obtained pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine, extruded into a sheet shape from an extrusion slit gap of 0.8 mm to an extrusion temperature of 230 ° C., wound at a winding speed of 2.7 m / min, and a thickness of 130 μm. A conductive sheet was obtained. The volume resistivity of this sheet was 30 Ω · cm.

次いで、ロール状のシートを巻き戻しながら、ロール荷重を30kNに代えた以外は実施例1と同様に熱延伸処理し、導電性フィルムを得た。   Next, a heat-stretching treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the roll load was changed to 30 kN while the roll-shaped sheet was rewound to obtain a conductive film.

実施例1〜13で得られた導電性フィルムの結果を表1に示す。   The results of the conductive films obtained in Examples 1 to 13 are shown in Table 1.

表1の結果から明らかなように、実施例の導電性フィルムは、各種特性に優れている。   As is clear from the results in Table 1, the conductive films of the examples are excellent in various characteristics.

比較例1
樹脂成分としてホモポリプロピレン(PP−1)50重量部、導電性フィラーとしてカーボンブラック(CB−1)50重量部を加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。このペレットをTダイ押出し成形機に供給し、押出温度230℃で押出成形を試みたが、シートが破断して押出成形は不可能であった。
Comparative Example 1
50 parts by weight of homopolypropylene (PP-1) as a resin component and 50 parts by weight of carbon black (CB-1) as a conductive filler are mixed in a pressure kneader kneader, melt mixed, and further pelletized with a feeder ruder. did. The pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine, and extrusion molding was attempted at an extrusion temperature of 230 ° C. However, the sheet was broken and extrusion molding was impossible.

比較例2
樹脂成分としてホモポリプロピレン(PP−1)70重量部、導電性フィラーとしてカーボンブラック(CB−1)30重量部を加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。
Comparative Example 2
70 parts by weight of homopolypropylene (PP-1) as a resin component and 30 parts by weight of carbon black (CB-1) as a conductive filler are mixed in a pressure kneader kneader, melt-mixed, and further pelletized by a feeder ruder. did.

得られたペレットをTダイ押出し成形機に供給し、押出しスリットのギャップ:0.8mmから押出温度:230℃でシート状に押出し、巻き取り速度2.5m/分で巻き取って、厚み140μmの導電性シートを得た。このシートの体積固有抵抗率は8.0Ω・cmであった。   The obtained pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine, extruded into a sheet shape from an extrusion slit gap of 0.8 mm to an extrusion temperature of 230 ° C., wound at a winding speed of 2.5 m / min, and had a thickness of 140 μm. A conductive sheet was obtained. The volume resistivity of this sheet was 8.0 Ω · cm.

次いで、ロール状のシートを巻き戻しながら、加熱ロールの表面温度163℃(熱延伸温度差=組成物融点−加熱ロール表面温度=−3℃)、ロール荷重5kNにて、シートの両面から加熱しながら、送り速度1.0m/分、巻き取り速度3.0m/分で熱延伸処理したが、シートがロールに張り付き、延伸処理が困難であった。   Next, while rewinding the roll sheet, the surface temperature of the heating roll is 163 ° C. (thermal stretching temperature difference = composition melting point−heating roll surface temperature = −3 ° C.) and the roll load is 5 kN. However, the heat stretching process was performed at a feeding speed of 1.0 m / min and a winding speed of 3.0 m / min, but the sheet stuck to the roll and the stretching process was difficult.

比較例3及び4
樹脂成分及び導電性フィラーの種類及び組成比を表2に示す種類及び組成比に代えて、溶融混合、押出成形によるシート加工は実施例1と同様に行い、熱延伸によるフィルム加工条件を表2に示す条件に調整して導電性フィルムを得た。
Comparative Examples 3 and 4
Instead of the types and composition ratios of the resin component and conductive filler shown in Table 2, the sheet processing by melt mixing and extrusion is performed in the same manner as in Example 1, and the film processing conditions by hot stretching are shown in Table 2. The conductive film was obtained by adjusting to the conditions shown in FIG.

比較例5
樹脂成分としてホモポリプロピレン(PP−1)55重量部及びオレフィン系エラストマー(PPE−1)25重量部、導電性フィラーとしてケッチェンブラック(CB−3)30重量部を加圧ニーダー混練り機に配合し、溶融混合し、さらにフィーダールーダーにてペレットとした。
Comparative Example 5
Mixing 55 parts by weight of homopolypropylene (PP-1) and 25 parts by weight of olefin elastomer (PPE-1) as resin components and 30 parts by weight of ketjen black (CB-3) as conductive fillers in a pressure kneader kneader. The mixture was melted and mixed, and further pelletized with a feeder ruder.

得られたペレットをTダイ押出し成形機に供給し、押出しスリットのギャップ:0.8mmから押出温度:230℃でシート状に押出し、巻き取り速度4.5m/分で巻き取って、厚み80μmの導電性シートを得た。このシートは、延伸処理を行わずに、各種試験に供した。   The obtained pellets were supplied to a T-die extrusion molding machine, extruded into a sheet shape from an extrusion slit gap of 0.8 mm to an extrusion temperature of 230 ° C., wound up at a winding speed of 4.5 m / min, and had a thickness of 80 μm. A conductive sheet was obtained. This sheet was subjected to various tests without being subjected to stretching treatment.

比較例6〜7
樹脂成分及び導電性フィラーの種類及び組成比を表2に示す種類及び組成比に代える以外は比較例5と同様にして導電性フィルムを得た。
Comparative Examples 6-7
A conductive film was obtained in the same manner as in Comparative Example 5 except that the types and composition ratios of the resin component and conductive filler were changed to the types and composition ratios shown in Table 2.

比較例8
樹脂成分及び導電性フィラーの種類及び組成比を表2に示す種類及び組成比に代えて、溶融混合、押出成形によるシート加工は実施例1と同様に行い、熱延伸によるフィルム加工条件を表2に示す条件に調整して導電性フィルムを得た。
Comparative Example 8
Instead of the types and composition ratios of the resin component and conductive filler shown in Table 2, the sheet processing by melt mixing and extrusion is performed in the same manner as in Example 1, and the film processing conditions by hot stretching are shown in Table 2. The conductive film was obtained by adjusting to the conditions shown in FIG.

比較例1〜8で得られた導電性フィルムの結果を表2に示す。   The results of the conductive films obtained in Comparative Examples 1 to 8 are shown in Table 2.

表2の結果から明らかなように、比較例の導電性フィルムは、製造が困難であるか、各種特性を充足していない。   As is clear from the results in Table 2, the conductive film of the comparative example is difficult to manufacture or does not satisfy various characteristics.

実施例14
実施例1〜7で得た導電性フィルムを、130℃で3分間、アニール処理を行い、その後140℃で3分間放置したが、導電性フィルムの寸法、厚み、厚み変動率、体積固有低効率等の物性値に変化は見らず、薄肉化処理で生じた歪は緩和されていた。
Example 14
The conductive films obtained in Examples 1 to 7 were annealed at 130 ° C. for 3 minutes and then allowed to stand at 140 ° C. for 3 minutes, but the conductive film dimensions, thickness, thickness variation rate, and volume-specific low efficiency There was no change in the physical property values such as, and the distortion caused by the thinning treatment was alleviated.

実施例15
実施例1で得た導電性フィルムを、115℃で1時間、アニール処理を行い、その後140℃で3分間放置したところ、導電性フィルムの流れ方向(MD)及び幅方向(TD)で、それぞれ12%の縮みと3%の伸びが見られ、薄肉化処理で生じた歪はまだ緩和されていない傾向が見られた。
Example 15
The conductive film obtained in Example 1 was annealed at 115 ° C. for 1 hour and then allowed to stand at 140 ° C. for 3 minutes. In the conductive film flow direction (MD) and width direction (TD), respectively. The shrinkage of 12% and the elongation of 3% were observed, and the strain generated by the thinning treatment tended to be not yet relaxed.

本発明の薄肉導電性フィルムは、導電性及び耐溶剤性を要求される各種の分野に利用され、溶媒と接触する用途、例えば、半導体ウエハーの保存容器、ガソリンタンク、電子・電気機器や半導体製造工場における床材や壁材、各種の電池用部材などの材料として利用できる。また、優れた導電性から電極材などエネルギーデバイス用途にも有用である。これらのうち、薄肉で高い導電性を必要とされる点から、リチウムイオン電池などの二次電池の集電体として特に有用である。   The thin conductive film of the present invention is used in various fields where conductivity and solvent resistance are required, and is used in contact with a solvent, for example, a semiconductor wafer storage container, a gasoline tank, an electronic / electrical device, and a semiconductor manufacturing It can be used as a material for flooring and wall materials in factories and various battery members. Moreover, it is useful for energy device uses, such as an electrode material, from the outstanding electroconductivity. Among these, it is particularly useful as a current collector for a secondary battery such as a lithium ion battery because it is thin and requires high conductivity.

Claims (11)

結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを含む導電性フィルムであって、下記特性(1)〜(4)を充足する導電性フィルム。
(1)結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとの割合(重量比)が、前者/後者=90/10〜55/45である
(2)フィルムの厚みが5〜120μmである
(3)体積固有抵抗率が0.1〜1500Ω・cmである
(4)25℃でテトラヒドロフラン中に24時間浸漬後の重量変化率の絶対値が10重量%以下である
A conductive film comprising a crystalline resin and a carbon-based conductive filler, wherein the conductive film satisfies the following characteristics (1) to (4).
(1) The ratio (weight ratio) between the crystalline resin and the carbon-based conductive filler is the former / the latter = 90/10 to 55/45 (2) The film thickness is 5 to 120 μm (3) Volume The specific resistivity is 0.1 to 1500 Ω · cm. (4) The absolute value of the weight change rate after being immersed in tetrahydrofuran at 25 ° C. for 24 hours is 10% by weight or less.
カーボン系導電性フィラーが導電性カーボンブラックである請求項1記載の導電性フィルム。   The conductive film according to claim 1, wherein the carbon-based conductive filler is conductive carbon black. 結晶性樹脂がポリプロピレン系樹脂及び/又はポリアミド系樹脂である請求項1又は2記載の導電性フィルム。   The conductive film according to claim 1 or 2, wherein the crystalline resin is a polypropylene resin and / or a polyamide resin. ポリプロピレン系樹脂が比重0.95以下であり、かつプロピレン単位を90モル%以上含む請求項3記載の導電性フィルム。   The conductive film according to claim 3, wherein the polypropylene-based resin has a specific gravity of 0.95 or less and contains 90 mol% or more of propylene units. ポリアミド系樹脂が比重1.05以下の脂肪族ポリアミド系樹脂である請求項3記載の導電性フィルム。   The conductive film according to claim 3, wherein the polyamide resin is an aliphatic polyamide resin having a specific gravity of 1.05 or less. 結晶性樹脂がポリプロピレン系樹脂であり、かつフィルムの比重が0.95〜1.20である請求項1〜5のいずれかに記載の導電性フィルム。   The conductive film according to claim 1, wherein the crystalline resin is a polypropylene resin, and the specific gravity of the film is 0.95 to 1.20. 体積抵抗値が0.001〜5Ωである請求項1〜6のいずれかに記載の導電性フィルム。   The conductive film according to claim 1, which has a volume resistance value of 0.001 to 5Ω. 厚み変動比(最大厚み/最小厚み)が1.5以下である請求項1〜7のいずれかに記載の導電性フィルム。   The conductive film according to claim 1, wherein a thickness variation ratio (maximum thickness / minimum thickness) is 1.5 or less. 実質的にエラストマーを含まない請求項1〜8のいずれかに記載の導電性フィルム。   The conductive film according to any one of claims 1 to 8, which contains substantially no elastomer. 結晶性樹脂とカーボン系導電性フィラーとを押出成形して厚み120〜500μmのシートを成形する押出成形工程、及び結晶性樹脂の融点をmpとしたとき、(mp−40)℃〜(mp−5)℃の温度で、得られたシートを加熱しながら延伸又は圧延処理する延伸又は圧延工程を含む請求項1記載の導電性フィルムの製造方法。   Extrusion molding of a crystalline resin and a carbon-based conductive filler to form a sheet having a thickness of 120 to 500 μm, and when the melting point of the crystalline resin is mp, (mp-40) ° C. to (mp− 5) The manufacturing method of the electroconductive film of Claim 1 including the extending | stretching or rolling process of extending | stretching or rolling, heating the obtained sheet | seat at the temperature of degreeC. 延伸又は圧延工程において、処理後の厚みを処理前の厚みの1/2〜1/5倍に延伸又は圧延する請求項10記載の製造方法。   The manufacturing method according to claim 10, wherein in the stretching or rolling step, the thickness after treatment is stretched or rolled to 1/2 to 1/5 times the thickness before treatment.
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