JP2537298B2 - 導電性の繊維シ―ト - Google Patents
導電性の繊維シ―トInfo
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- JP2537298B2 JP2537298B2 JP2183887A JP18388790A JP2537298B2 JP 2537298 B2 JP2537298 B2 JP 2537298B2 JP 2183887 A JP2183887 A JP 2183887A JP 18388790 A JP18388790 A JP 18388790A JP 2537298 B2 JP2537298 B2 JP 2537298B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は成形物または構造物等に電磁遮蔽、或いは帯
電防止等の機能を付与する有用な導電性の繊維シートに
関する。
電防止等の機能を付与する有用な導電性の繊維シートに
関する。
従来成形物等に電磁遮蔽等の機能を付与するには、対
象物の表面に金属性薄膜等を設けるか、導電性塗料など
を塗布する方法が用いられていた。また、金属繊維や導
電性炭素の粉末や繊維など、或いはまた、高価な金属繊
維に代えて金属被膜を設けたガラス繊維などを合成樹脂
等に配合した組成物を成形品とする方法が提案されてい
る。しかしこのような方法は工程が多くなって経済的で
ないか、或いは均一な導電性能が得難いことから、導電
性の繊維を用いた不織布ないしは紙状のシートを成形物
の内部に充填する方法や、このような導電性シートを表
面に貼着する方法なども提案されている。
象物の表面に金属性薄膜等を設けるか、導電性塗料など
を塗布する方法が用いられていた。また、金属繊維や導
電性炭素の粉末や繊維など、或いはまた、高価な金属繊
維に代えて金属被膜を設けたガラス繊維などを合成樹脂
等に配合した組成物を成形品とする方法が提案されてい
る。しかしこのような方法は工程が多くなって経済的で
ないか、或いは均一な導電性能が得難いことから、導電
性の繊維を用いた不織布ないしは紙状のシートを成形物
の内部に充填する方法や、このような導電性シートを表
面に貼着する方法なども提案されている。
ところでこのような用途に適した導電性シートとして
は、例えば紙に導電性塗料を塗布した電磁防御紙（特開
昭61−156798）などがあるが、紙への塗装工程を付加す
ることは経済的でない。また、表面に金属メッキしたガ
ラス繊維と植物繊維とが抄紙して得た導電紙（特開昭63
−135598）などもあるが、金属性の導電材料は一般に重
く耐食性が劣ること、また耐食性の良い貴金属材料は高
価であること、更に金属メッキしたガラス繊維は安定し
た導電性が得られないことなどの欠点がある。そして耐
食性があって軽量である炭素繊維が導電材料として注目
されており、炭素繊維を耐熱性樹脂で接着して紙状のシ
ートとしたものがある（特開昭62−21896）が、導電性
が充分でないという不満があった。
は、例えば紙に導電性塗料を塗布した電磁防御紙（特開
昭61−156798）などがあるが、紙への塗装工程を付加す
ることは経済的でない。また、表面に金属メッキしたガ
ラス繊維と植物繊維とが抄紙して得た導電紙（特開昭63
−135598）などもあるが、金属性の導電材料は一般に重
く耐食性が劣ること、また耐食性の良い貴金属材料は高
価であること、更に金属メッキしたガラス繊維は安定し
た導電性が得られないことなどの欠点がある。そして耐
食性があって軽量である炭素繊維が導電材料として注目
されており、炭素繊維を耐熱性樹脂で接着して紙状のシ
ートとしたものがある（特開昭62−21896）が、導電性
が充分でないという不満があった。
上述のような事情において、本発明は耐食性が良く、
また安定した高い導電性を有する繊維質の導電性シート
を提供しようとするものである。
また安定した高い導電性を有する繊維質の導電性シート
を提供しようとするものである。
かかる本発明の目的は、パルプ100重量部と少なくと
も1100℃以上で熱処理したのち硝酸との接触処理又はプ
ラズマ処理をした気相成長炭素繊維５〜400重量部とが
均一分散されてなる導電性の繊維シートによって達成す
ることができる。
も1100℃以上で熱処理したのち硝酸との接触処理又はプ
ラズマ処理をした気相成長炭素繊維５〜400重量部とが
均一分散されてなる導電性の繊維シートによって達成す
ることができる。
本発明の導電性の繊維シートに用いられるパルプは、
セルロース系パルプが好ましく、中でも植物繊維系のパ
ルプが特に適している。かかるパルプとしては針葉樹や
広葉樹などから得た木材パルプ、或いは綿繊維や麻繊維
などから得たパルプなどであってよく、また故紙などか
ら回収されたパルプなどであってもよい。なお、こうし
たパルプはあらかじめ叩解してフィブリル化したのちに
気相成長炭素繊維と配合されることが望ましい。
セルロース系パルプが好ましく、中でも植物繊維系のパ
ルプが特に適している。かかるパルプとしては針葉樹や
広葉樹などから得た木材パルプ、或いは綿繊維や麻繊維
などから得たパルプなどであってよく、また故紙などか
ら回収されたパルプなどであってもよい。なお、こうし
たパルプはあらかじめ叩解してフィブリル化したのちに
気相成長炭素繊維と配合されることが望ましい。
また本発明の導電性の繊維シートに用いられる気相成
長炭素繊維は、トルエン、ベンゼン、ナフタレン等の芳
香族炭化水素、プロパン、エタン、エチレン等の脂肪族
炭化水素等、或いはコークス炉から得られた副生油など
の炭化水素化合物、好ましくはベンゼンまたはナフタレ
ンを原料として用い、かかる原料をガス化して、水素、
一酸化炭素、二酸化炭素、又はそれらの混合物などのキ
ャリヤガスと共に900〜1500℃の反応帯域中に分散浮遊
させた超微粒金属からなる触媒、たとえば粒径100〜300
Åの鉄、ニッケル、鉄−ニッケル合金などと接触、分解
させるなどの方法によって得られるものである。
長炭素繊維は、トルエン、ベンゼン、ナフタレン等の芳
香族炭化水素、プロパン、エタン、エチレン等の脂肪族
炭化水素等、或いはコークス炉から得られた副生油など
の炭化水素化合物、好ましくはベンゼンまたはナフタレ
ンを原料として用い、かかる原料をガス化して、水素、
一酸化炭素、二酸化炭素、又はそれらの混合物などのキ
ャリヤガスと共に900〜1500℃の反応帯域中に分散浮遊
させた超微粒金属からなる触媒、たとえば粒径100〜300
Åの鉄、ニッケル、鉄−ニッケル合金などと接触、分解
させるなどの方法によって得られるものである。
こうして得た炭素繊維を、1100〜3500℃、好ましくは
2500〜3000℃の温度で、３〜120分間、好ましくは30〜6
0分間、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で熱処理す
ることにより、電気伝導性が向上して好ましい性状の炭
素繊維が得られる。
2500〜3000℃の温度で、３〜120分間、好ましくは30〜6
0分間、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下で熱処理す
ることにより、電気伝導性が向上して好ましい性状の炭
素繊維が得られる。
なお、こうして得た炭素繊維は、必要に応じて熱処理
の前或いは後にボールミル、ロータースピードミル、カ
ッティングミルその他の適宜の粉砕機を用いて粉砕す
る。かかる粉砕は必須ではないが、パルプと配合する際
の分散性が改良されるから実施することが好ましい。
の前或いは後にボールミル、ロータースピードミル、カ
ッティングミルその他の適宜の粉砕機を用いて粉砕す
る。かかる粉砕は必須ではないが、パルプと配合する際
の分散性が改良されるから実施することが好ましい。
更に熱処理された炭素繊維は、硝酸と接触させるか又
はプラズマと接触させる処理をするが、かかるプラズマ
は空気プラズマであるのが好ましい。このような処理に
よって、炭素繊維の電気伝導性は一段と向上し、電磁遮
蔽などに用い得る導電性シートを製造するに好適な炭素
繊維が得られる。
はプラズマと接触させる処理をするが、かかるプラズマ
は空気プラズマであるのが好ましい。このような処理に
よって、炭素繊維の電気伝導性は一段と向上し、電磁遮
蔽などに用い得る導電性シートを製造するに好適な炭素
繊維が得られる。
本発明の導電性の繊維シートは前記のパルプ100重量
部と前記の気相成長炭素繊維５〜400重量部とを配合し
たのちシート状に形成してなるものであるが、気相成長
炭素繊維の配合量が５重量部より少ないと導電性が不充
分となり、また400重量部より多いときはシートの強度
が弱くなり、いずれも望ましくない。
部と前記の気相成長炭素繊維５〜400重量部とを配合し
たのちシート状に形成してなるものであるが、気相成長
炭素繊維の配合量が５重量部より少ないと導電性が不充
分となり、また400重量部より多いときはシートの強度
が弱くなり、いずれも望ましくない。
なお、配合に際してはパルプと気相成長炭素繊維とを
いずれも水中に分散した状態で混合して均一なスラリー
状態の混合物とする。そしてこのスラリーを抄紙するな
どの方法によってシート状とするのが良いが、スラリー
状混合物中にはシートの性状を向上させるための濾水性
向上剤、流動化剤、サイズ剤、柔軟剤、紙力増強剤など
の各種の薬剤を配合することができる。
いずれも水中に分散した状態で混合して均一なスラリー
状態の混合物とする。そしてこのスラリーを抄紙するな
どの方法によってシート状とするのが良いが、スラリー
状混合物中にはシートの性状を向上させるための濾水性
向上剤、流動化剤、サイズ剤、柔軟剤、紙力増強剤など
の各種の薬剤を配合することができる。
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明する
が、本発明はこれにより何等限定されるものではない。
が、本発明はこれにより何等限定されるものではない。
1000〜1100℃に温度調節した縦型管状電気炉中に、下
方から水素を流しつつ粒径100〜300オングストロームの
金属鉄触媒粒子を浮遊させておき、これにベンゼンと水
素の混合ガスを下方から導入して分解させ、長さ10〜30
00μｍ、径0.1〜0.5μｍの炭素繊維を得た。次に、この
炭素繊維を遊星型ボールミル（フリッチュ・ジャパン株
式会社、Ｐ−５型）を用いて回転数500rpmで20分間粉砕
した。
方から水素を流しつつ粒径100〜300オングストロームの
金属鉄触媒粒子を浮遊させておき、これにベンゼンと水
素の混合ガスを下方から導入して分解させ、長さ10〜30
00μｍ、径0.1〜0.5μｍの炭素繊維を得た。次に、この
炭素繊維を遊星型ボールミル（フリッチュ・ジャパン株
式会社、Ｐ−５型）を用いて回転数500rpmで20分間粉砕
した。
次いで、この粉砕炭素繊維を電気炉に入れ、アルゴン
雰囲気下で2600℃に30分間保持して熱処理し、径0.1〜
0.5μｍ、長さ１〜10μｍの黒鉛化炭素繊維Ａを得た。
雰囲気下で2600℃に30分間保持して熱処理し、径0.1〜
0.5μｍ、長さ１〜10μｍの黒鉛化炭素繊維Ａを得た。
雰囲気ガスとして水素の代わりに一酸化炭素70容量
％、二酸化炭素15容量％、水素１容量％、窒素14容量％
の混合ガスを用い、触媒として金属鉄微粒子の代わりに
フェロセン、チオフェン、酢酸マンガン（11）の混合物
を原料のベンゼンとともに1000〜1100℃に温度調節した
縦型管状電気炉中に導入して熱分解させて、径１〜５μ
ｍ、平均長さ2000μｍ程度の炭素繊維を得た。更に、参
考例Ａと同様に粉砕、熱処理して、径１〜５μｍ、長さ
100〜1000μｍの黒鉛化炭素繊維Ｂを得た。
％、二酸化炭素15容量％、水素１容量％、窒素14容量％
の混合ガスを用い、触媒として金属鉄微粒子の代わりに
フェロセン、チオフェン、酢酸マンガン（11）の混合物
を原料のベンゼンとともに1000〜1100℃に温度調節した
縦型管状電気炉中に導入して熱分解させて、径１〜５μ
ｍ、平均長さ2000μｍ程度の炭素繊維を得た。更に、参
考例Ａと同様に粉砕、熱処理して、径１〜５μｍ、長さ
100〜1000μｍの黒鉛化炭素繊維Ｂを得た。
〔対照例１〕 パルプとして針葉樹クラフトパルプを用い、ビーター
にて叩解してカナダ標準ろ水度（JIS P 8121）が430の
フィブリル化パルプを得た。次にこのパルプ100重量部
に対して150重量部の黒鉛化炭素繊維Ａの水分散液を加
えて攪拌混合し、JIS P 8209に基づく手すき紙調整方法
におり抄紙し、加圧脱水し、熱風乾燥して、厚さ0.5mm
の繊維シート１を得た。
にて叩解してカナダ標準ろ水度（JIS P 8121）が430の
フィブリル化パルプを得た。次にこのパルプ100重量部
に対して150重量部の黒鉛化炭素繊維Ａの水分散液を加
えて攪拌混合し、JIS P 8209に基づく手すき紙調整方法
におり抄紙し、加圧脱水し、熱風乾燥して、厚さ0.5mm
の繊維シート１を得た。
〔対照例２〕 黒鉛化炭素繊維Ｂをパルプ100重量部に対して100重量
部用いた他は対照例１と全く同様にして、厚さ0.5mmの
繊維シート２を得た。
部用いた他は対照例１と全く同様にして、厚さ0.5mmの
繊維シート２を得た。
〔本発明例１〕 黒鉛化炭素繊維Ｂを70℃の60容量％の硝酸水溶液中に
10分間浸漬処理した後水洗乾燥し、これをパルプ100重
量部に対して200重量部用いた他は対照例１と全く同様
にして、厚さ0.5mmの繊維シート３を得た。
10分間浸漬処理した後水洗乾燥し、これをパルプ100重
量部に対して200重量部用いた他は対照例１と全く同様
にして、厚さ0.5mmの繊維シート３を得た。
〔本発明例２〕 黒鉛化炭素繊維Ｂを出力30W、周波数40.56MHz、５×1
0-4Torrの空気雰囲気のプラズマ発生装置内で30分間高
周波プラズマ処理し、これをパルプ100重量部に対して2
00重量部用いた他は対照例１と全く同様にして、厚さ0.
5mmの繊維シート４を得た。
0-4Torrの空気雰囲気のプラズマ発生装置内で30分間高
周波プラズマ処理し、これをパルプ100重量部に対して2
00重量部用いた他は対照例１と全く同様にして、厚さ0.
5mmの繊維シート４を得た。
〔比較例１〕 PAN系炭素繊維（トーレ（株）、トレカ MLD 300）を
パルプ100重量部に対して150重量部用いた他は対照例１
と全く同様にして、厚さ0.5mmの繊維シート５を得た。
パルプ100重量部に対して150重量部用いた他は対照例１
と全く同様にして、厚さ0.5mmの繊維シート５を得た。
〔比較例２〕 導電性カーボンブラック（ライオンアクゾ（株）、ケ
ッチェンブラックEC）をパルプ100重量部に対して150重
量部用いた他は対照例１と全く同様にして、厚さ0.5mm
の繊維シート６を得た。このシートはカーボンブラック
の分散が悪く、組成の不均一なものしか得られなかっ
た。
ッチェンブラックEC）をパルプ100重量部に対して150重
量部用いた他は対照例１と全く同様にして、厚さ0.5mm
の繊維シート６を得た。このシートはカーボンブラック
の分散が悪く、組成の不均一なものしか得られなかっ
た。
上記の対照例、本発明例および比較例の繊維シートに
ついて、４探針プローブを用いて通電電流10mA又は100m
Aで表面抵抗を測定した。また、これらの繊維シートを8
0℃、150kgf/cm2の条件でプレスしたのち、前記と同様
にして表面抵抗を測定した。
ついて、４探針プローブを用いて通電電流10mA又は100m
Aで表面抵抗を測定した。また、これらの繊維シートを8
0℃、150kgf/cm2の条件でプレスしたのち、前記と同様
にして表面抵抗を測定した。
それぞれの繊維シートについて得られた表面抵抗率の
値を、第１表に示す。
値を、第１表に示す。
〔発明の効果〕 本発明の導電性の繊維シートは気相成長炭素繊維を配
合してなるものであって、均質であって他種の炭素系導
電材料では得られない安定な導電性を有する。そして変
形容易であって帯電防止や電磁遮蔽などに用い得るのみ
ならず、熱硬化性樹脂などを含浸して複合成形体などを
製造するにも利用できる特長がある。
合してなるものであって、均質であって他種の炭素系導
電材料では得られない安定な導電性を有する。そして変
形容易であって帯電防止や電磁遮蔽などに用い得るのみ
ならず、熱硬化性樹脂などを含浸して複合成形体などを
製造するにも利用できる特長がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛島 均 静岡県御殿場市川島田252 矢崎部品株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−288298（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−65144（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】パルプ100重量部と少なくも1100℃以上で
熱処理したのち硝酸との接触処理又はプラズマ処理をし
た気相成長炭素繊維５〜400重量部とが均一分散されて
なる導電性の繊維シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183887A JP2537298B2 (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 導電性の繊維シ―ト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2183887A JP2537298B2 (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 導電性の繊維シ―ト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04153392A JPH04153392A (ja) | 1992-05-26 |
| JP2537298B2 true JP2537298B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=16143559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2183887A Expired - Lifetime JP2537298B2 (ja) | 1990-07-13 | 1990-07-13 | 導電性の繊維シ―ト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537298B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110863299A (zh) * | 2019-09-04 | 2020-03-06 | 西安工程大学 | 一种压电BaTiO3/Fe3O4/PAN静电纺丝吸波膜的制备及应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63288298A (ja) * | 1987-05-19 | 1988-11-25 | 旭化成株式会社 | 炭素質繊維含有紙 |
| JPS6465144A (en) * | 1987-06-24 | 1989-03-10 | Yazaki Corp | Vapor-growth carbonaceous fiber and its resin composition |
-
1990
- 1990-07-13 JP JP2183887A patent/JP2537298B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04153392A (ja) | 1992-05-26 |
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