JP3376063B2 - 導電性樹脂組成物 - Google Patents
導電性樹脂組成物Info
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- JP3376063B2 JP3376063B2 JP33484693A JP33484693A JP3376063B2 JP 3376063 B2 JP3376063 B2 JP 3376063B2 JP 33484693 A JP33484693 A JP 33484693A JP 33484693 A JP33484693 A JP 33484693A JP 3376063 B2 JP3376063 B2 JP 3376063B2
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- resin
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- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性樹脂組成物に関
するものであり、特に電圧及び温度の変化の影響を受け
にくい導電性樹脂組成物に関するものである。
するものであり、特に電圧及び温度の変化の影響を受け
にくい導電性樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
導電性複合材への要求特性が多岐に渡るようになってき
ており、導電性のみならず機械強度、耐熱性、難燃性、
耐久性、経済性等が同時に求められるようになってきて
いる。特に導電性においては、抵抗値を非常に狭い幅に
おいてコントロールしたり、電圧、温度、湿度等が変化
しても抵抗値が変化しない材料が求められている。
導電性複合材への要求特性が多岐に渡るようになってき
ており、導電性のみならず機械強度、耐熱性、難燃性、
耐久性、経済性等が同時に求められるようになってきて
いる。特に導電性においては、抵抗値を非常に狭い幅に
おいてコントロールしたり、電圧、温度、湿度等が変化
しても抵抗値が変化しない材料が求められている。
【０００３】しかしながら、従来の導電性樹脂組成物に
おいては、（１）印加する電圧を変化させた場合電圧が
高くなる程抵抗値が低くなるという問題、並びに（２）
温度を変化させると温度が高くなるに連れて抵抗値が高
くなるという問題があった。
おいては、（１）印加する電圧を変化させた場合電圧が
高くなる程抵抗値が低くなるという問題、並びに（２）
温度を変化させると温度が高くなるに連れて抵抗値が高
くなるという問題があった。
【０００４】上記のような現象を生じる機構は非常に複
雑であり、様々な説明がなされている。例えば、カーボ
ンについては、従来、カーボンストラクチャーによる電
子通路説により説明がなされている。
雑であり、様々な説明がなされている。例えば、カーボ
ンについては、従来、カーボンストラクチャーによる電
子通路説により説明がなされている。
【０００５】図１は、高分子ポリマー中にカーボンブラ
ック粒子が分散している状態を示す模式図である。図１
（ａ）はカーボンブラック粒子が連続して接触あるいは
数オングストローム以内の距離に近接し、連鎖を形成し
ている状態を示している。また図１（ｂ）は部分的に連
続した状態を示しており、図１（ｃ）は各カーボンブラ
ック粒子が分散し不連続な状態を示している。図２は、
図１に示すカーボンブラック粒子の分散状態に対応する
等価回路を示す図である。図２（ａ）は図１（ａ）に対
応し、図２（ｂ）は図１（ｂ）に対応し、図２（ｃ）は
図１（ｃ）に対応している。
ック粒子が分散している状態を示す模式図である。図１
（ａ）はカーボンブラック粒子が連続して接触あるいは
数オングストローム以内の距離に近接し、連鎖を形成し
ている状態を示している。また図１（ｂ）は部分的に連
続した状態を示しており、図１（ｃ）は各カーボンブラ
ック粒子が分散し不連続な状態を示している。図２は、
図１に示すカーボンブラック粒子の分散状態に対応する
等価回路を示す図である。図２（ａ）は図１（ａ）に対
応し、図２（ｂ）は図１（ｂ）に対応し、図２（ｃ）は
図１（ｃ）に対応している。
【０００６】カーボンストラクチャーによる電子通路説
では、図１（ａ）に示すようにカーボンブラック粒子が
接触あるいは非常に近接して連鎖を形成することによ
り、カーボンブラック粒子のπ電子が連鎖を伝わって移
動し、これにより電流が流れるとして説明されている。
従って、連鎖を形成するために必要なカーボンブラック
量が配合されて初めて、強い導電性現象があらわれるこ
ととなる。
では、図１（ａ）に示すようにカーボンブラック粒子が
接触あるいは非常に近接して連鎖を形成することによ
り、カーボンブラック粒子のπ電子が連鎖を伝わって移
動し、これにより電流が流れるとして説明されている。
従って、連鎖を形成するために必要なカーボンブラック
量が配合されて初めて、強い導電性現象があらわれるこ
ととなる。
【０００７】しかしながら、本発明者は、ポリマー中に
電子導電性物質を様々な角度から配合し、電子導電性物
質間のミクロな間隔を近接することを試みたが、電子導
電性物質間をよりミクロな間隔に近接させることは不可
能であった。しかしながら、印加する電圧が低い場合に
は電子の移動が生じないにも拘らず、電圧の上昇と共
に、電子導電性物質間のミクロな間隔を電子が移動する
ようになることが観察された。このような現象は、カー
ボンブラック粒子の連鎖形成といった単純な導電通路説
では説明することのできない現象である。本発明者は、
このような導電性は電子導電性物質間をπ電子がジャン
プすることにより生じているものと考えた。このような
π電子のジャンプは、種々の条件によって影響を受ける
ものの、概ねマトリクス中に配合された電子導電性物質
間の間隔が２０００〜３０００Å以内であるときにあら
われる現象であると考えられる。
電子導電性物質を様々な角度から配合し、電子導電性物
質間のミクロな間隔を近接することを試みたが、電子導
電性物質間をよりミクロな間隔に近接させることは不可
能であった。しかしながら、印加する電圧が低い場合に
は電子の移動が生じないにも拘らず、電圧の上昇と共
に、電子導電性物質間のミクロな間隔を電子が移動する
ようになることが観察された。このような現象は、カー
ボンブラック粒子の連鎖形成といった単純な導電通路説
では説明することのできない現象である。本発明者は、
このような導電性は電子導電性物質間をπ電子がジャン
プすることにより生じているものと考えた。このような
π電子のジャンプは、種々の条件によって影響を受ける
ものの、概ねマトリクス中に配合された電子導電性物質
間の間隔が２０００〜３０００Å以内であるときにあら
われる現象であると考えられる。
【０００８】以上のような導電性機構によれば、導電性
が電圧に依存する原因が説明できる。また温度により導
電性が変化する原因についても、マトリクス樹脂と電子
導電性物質の線膨張係数のファクターにより説明するこ
とができる。すなわち、マトクリス樹脂の線膨張係数が
大きい場合には、温度上昇に伴って配合された電子導電
性物質間の間隔が拡がり抵抗値が高くなると説明するこ
とができる。
が電圧に依存する原因が説明できる。また温度により導
電性が変化する原因についても、マトリクス樹脂と電子
導電性物質の線膨張係数のファクターにより説明するこ
とができる。すなわち、マトクリス樹脂の線膨張係数が
大きい場合には、温度上昇に伴って配合された電子導電
性物質間の間隔が拡がり抵抗値が高くなると説明するこ
とができる。
【０００９】本発明の目的は、このような電子導電性物
質を配合した従来の導電性樹脂組成物では避けることが
できなかった、電圧及び温度の変化による導電性への影
響を著しく低減することができる導電性樹脂組成物を提
供することにある。
質を配合した従来の導電性樹脂組成物では避けることが
できなかった、電圧及び温度の変化による導電性への影
響を著しく低減することができる導電性樹脂組成物を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記従来の
問題点を解消するため鋭意検討を重ねた結果、電子導電
性物質として導電性チタン酸アルカリ金属のみを用い、
かつイオン導電性物質とを共に配合することにより印加
電圧等による導電性への影響を著しく低減させ得ること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
問題点を解消するため鋭意検討を重ねた結果、電子導電
性物質として導電性チタン酸アルカリ金属のみを用い、
かつイオン導電性物質とを共に配合することにより印加
電圧等による導電性への影響を著しく低減させ得ること
を見い出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】すなわち、本発明の導電性樹脂組成物は、
電子導電性物質として導電性チタン酸アルカリ金属のみ
を用い、かつイオン導電性物質を配合し、電子導電性物
質の配合割合が３〜４０重量％であり、イオン導電性物
質の配合割合が０．０５〜１０重量％であることを特徴
としている。
電子導電性物質として導電性チタン酸アルカリ金属のみ
を用い、かつイオン導電性物質を配合し、電子導電性物
質の配合割合が３〜４０重量％であり、イオン導電性物
質の配合割合が０．０５〜１０重量％であることを特徴
としている。
【００１２】本発明の導電性樹脂組成物において、電子
導電性物質の配合量は、用いる電子導電性物質の種類及
び用途等に応じて適宜選択される。電子導電性物質の配
合量が少なすぎる場合には、所望の導電性を付与するこ
とができず、配合量が多すぎる場合には必要とされるよ
り低い抵抗値になると共に、機械的強度が低下したり粘
度が上昇するなどして成形加工が困難になる場合があ
る。また高価な電子導電性物質を用いる場合には経済的
な面から不利なものとなる。
導電性物質の配合量は、用いる電子導電性物質の種類及
び用途等に応じて適宜選択される。電子導電性物質の配
合量が少なすぎる場合には、所望の導電性を付与するこ
とができず、配合量が多すぎる場合には必要とされるよ
り低い抵抗値になると共に、機械的強度が低下したり粘
度が上昇するなどして成形加工が困難になる場合があ
る。また高価な電子導電性物質を用いる場合には経済的
な面から不利なものとなる。
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】本発明において用いることのできる導電性
チタン酸アルカリ金属としては、例えば以下に示すよう
なものを用いることができる。 （１）特開昭６３−１２７５９号公報等に示されている
方法により製造される導電性チタン酸アルカリ金属ウィ
スカであり、加熱焼成炉にチタン酸アルカリ金属ウィス
カを定常供給し、チタン酸アルカリ金属ウィスカ１００
重量部に対し脂肪族または芳香族炭素水素成分を１０〜
１００重量部となるように気化室から導入した後、非酸
化性雰囲気中で８００〜１１００℃で焼成することによ
り得られる導電性チタン酸アルカリ金属ウィスカ。
チタン酸アルカリ金属としては、例えば以下に示すよう
なものを用いることができる。 （１）特開昭６３−１２７５９号公報等に示されている
方法により製造される導電性チタン酸アルカリ金属ウィ
スカであり、加熱焼成炉にチタン酸アルカリ金属ウィス
カを定常供給し、チタン酸アルカリ金属ウィスカ１００
重量部に対し脂肪族または芳香族炭素水素成分を１０〜
１００重量部となるように気化室から導入した後、非酸
化性雰囲気中で８００〜１１００℃で焼成することによ
り得られる導電性チタン酸アルカリ金属ウィスカ。
【００１８】（２）特公昭６２−４３２８号公報等に示
されている方法により得られる導電性チタン酸アルカリ
金属ウィスカであり、チタン酸アルカリ金属塩の水分散
液に（ａ）錫、インジウム、アンチモン、銅、ニッケル
の化合物の群から選ばれる１種以上の化合物溶液と、
（ｂ）水酸化アルカリまたはハロゲン化アルカリの水溶
液とを同時に加え、両溶液の反応によって生じる水不溶
成分をチタン酸アルカリ金属ウィスカの表面に沈積させ
ることにより得られる導電性チタン酸アルカリ金属ウィ
スカ。
されている方法により得られる導電性チタン酸アルカリ
金属ウィスカであり、チタン酸アルカリ金属塩の水分散
液に（ａ）錫、インジウム、アンチモン、銅、ニッケル
の化合物の群から選ばれる１種以上の化合物溶液と、
（ｂ）水酸化アルカリまたはハロゲン化アルカリの水溶
液とを同時に加え、両溶液の反応によって生じる水不溶
成分をチタン酸アルカリ金属ウィスカの表面に沈積させ
ることにより得られる導電性チタン酸アルカリ金属ウィ
スカ。
【００１９】（３）特公平２−１０９２号公報等に示さ
れている方法により得られる導電性チタン酸アルカリ金
属ウィスカであり、一般式Ｍ2 Ｏ（ＴｉＯ2 ）n （式中
Ｍはアルカリ金属、ｎは２〜１２の整数）で示されるチ
タン酸アルカリ金属と炭素物質からなる混合物を還元ま
たは不活性ガス雰囲気中で昇温し、５００〜１３００℃
の温度で加熱焼成することにより得られる還元チタン酸
アルカリ金属ウィスカ。
れている方法により得られる導電性チタン酸アルカリ金
属ウィスカであり、一般式Ｍ2 Ｏ（ＴｉＯ2 ）n （式中
Ｍはアルカリ金属、ｎは２〜１２の整数）で示されるチ
タン酸アルカリ金属と炭素物質からなる混合物を還元ま
たは不活性ガス雰囲気中で昇温し、５００〜１３００℃
の温度で加熱焼成することにより得られる還元チタン酸
アルカリ金属ウィスカ。
【００２０】本発明の導電性樹脂組成物において、上記
の電子導電性物質の配合量は、必要とされる導電性の程
度により適宜選択されるものであるが、一般には３〜４
０重量％の配合量が好ましい。
の電子導電性物質の配合量は、必要とされる導電性の程
度により適宜選択されるものであるが、一般には３〜４
０重量％の配合量が好ましい。
【００２１】本発明において用いられるイオン導電性物
質としては、イオン導電性を有し、かつ樹脂中に配合可
能なものであれば特に制限されるものではないが、例え
ばＨ + ，Ｌｉ+ ，Ｎａ+ ，Ｋ+ ，Ｃｓ+ ，Ａｇ+ ，Ｃｕ
+ ，Ｃｕ2+，及びＺｎ2+等のカチオンを有する無機電解
質を溶媒に溶解したものを用いることができる。このよ
うな無機電解質としては、ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＡｌＣ
ｌ4 ，ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＡｓＦ6 ，ＬｉＣｌＯ4 ，Ｌｉ
ＣＦ3 ＳＯ3 ，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＬｉＳＣ
Ｎ，ＮａＢｒ，ＮａＩ，ＮａＳＣＮ，ＫＩ，ＮａＳＣＮ
及びＡｇＮＯ3 等を挙げることができる。
質としては、イオン導電性を有し、かつ樹脂中に配合可
能なものであれば特に制限されるものではないが、例え
ばＨ + ，Ｌｉ+ ，Ｎａ+ ，Ｋ+ ，Ｃｓ+ ，Ａｇ+ ，Ｃｕ
+ ，Ｃｕ2+，及びＺｎ2+等のカチオンを有する無機電解
質を溶媒に溶解したものを用いることができる。このよ
うな無機電解質としては、ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＡｌＣ
ｌ4 ，ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＡｓＦ6 ，ＬｉＣｌＯ4 ，Ｌｉ
ＣＦ3 ＳＯ3 ，ＬｉＣｌ，ＬｉＢｒ，ＬｉＩ，ＬｉＳＣ
Ｎ，ＮａＢｒ，ＮａＩ，ＮａＳＣＮ，ＫＩ，ＮａＳＣＮ
及びＡｇＮＯ3 等を挙げることができる。
【００２２】また、本発明においては、イオン導電性物
質に、界面活性剤等として用いられている第４級アンモ
ニウム塩等の有機電解質を用いることもできる。このよ
うな有機電解質は用途によっては湿度の影響を受ける場
合があるが、安価なイオン導電性物質としての使用が可
能である。
質に、界面活性剤等として用いられている第４級アンモ
ニウム塩等の有機電解質を用いることもできる。このよ
うな有機電解質は用途によっては湿度の影響を受ける場
合があるが、安価なイオン導電性物質としての使用が可
能である。
【００２３】本発明においてイオン導電性物質の配合量
は、用いるイオン導電性物質の種類及び樹脂組成物の用
途等により適宜選択されるものであるが、電解質の量と
して一般には０．０５〜１０重量％の配合量が好まし
い。イオン導電性物質の配合量が少なすぎる場合には、
導電性が電圧及び温度の変化を受けにくくなるという本
発明の効果が少なくなり、また配合量が多すぎる場合に
は、強度、耐熱性等を悪化させるため好ましくない。
は、用いるイオン導電性物質の種類及び樹脂組成物の用
途等により適宜選択されるものであるが、電解質の量と
して一般には０．０５〜１０重量％の配合量が好まし
い。イオン導電性物質の配合量が少なすぎる場合には、
導電性が電圧及び温度の変化を受けにくくなるという本
発明の効果が少なくなり、また配合量が多すぎる場合に
は、強度、耐熱性等を悪化させるため好ましくない。
【００２４】また、本発明においては、電解質を溶媒に
溶解させたものをイオン導電性物質として、樹脂に配合
するのであるが、その際用いることのできる溶媒のうち
ポリマー型のものとしてはポリ（エチレンオキシド）、
ポリ（プロピレンオキシド）等のポリエーテル、ポリ
（エチレンサクシネート）、ポリ（β−プロピオラクト
ン）等のポリエステル、ポリ（エチレンイミン）、ポリ
（Ｎ−メチルエチレンイミン）等のポリイミン、側鎖に
低分子のポリ（エチレンオキシド）を導入したポリ（ホ
スファゼン）などが挙げられる。
溶解させたものをイオン導電性物質として、樹脂に配合
するのであるが、その際用いることのできる溶媒のうち
ポリマー型のものとしてはポリ（エチレンオキシド）、
ポリ（プロピレンオキシド）等のポリエーテル、ポリ
（エチレンサクシネート）、ポリ（β−プロピオラクト
ン）等のポリエステル、ポリ（エチレンイミン）、ポリ
（Ｎ−メチルエチレンイミン）等のポリイミン、側鎖に
低分子のポリ（エチレンオキシド）を導入したポリ（ホ
スファゼン）などが挙げられる。
【００２５】また、ポリマー型以外の溶媒としては、例
えば、ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、ジ
エトキシエタン、ジメトキシプロパン、アルコキシポリ
アルキレンエーテル、ジオキサン、１，３−Ａジオキソ
ラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラ
ン、メトキシテトラヒドロフラン等の線状もしくは環状
エーテル類、エチルアセテート、γ−ブチルラクトン、
γ−バレロラクトン、σ−バレロラクトン、炭酸ジエチ
ル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
ブチレンカーボネート等の線状、もしくは環状エステル
類、アセトニトリル、メトキシプロピオニトリル等のニ
トリル類、メチルピロリドン、シクロヘキシルピロリド
ン等の環状アミド類、スルホラン類、リン酸エステル類
等から選ばれる１種または２種以上の混合物を挙げるこ
とができる。
えば、ジメトキシエタン、エトキシメトキシエタン、ジ
エトキシエタン、ジメトキシプロパン、アルコキシポリ
アルキレンエーテル、ジオキサン、１，３−Ａジオキソ
ラン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラ
ン、メトキシテトラヒドロフラン等の線状もしくは環状
エーテル類、エチルアセテート、γ−ブチルラクトン、
γ−バレロラクトン、σ−バレロラクトン、炭酸ジエチ
ル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
ブチレンカーボネート等の線状、もしくは環状エステル
類、アセトニトリル、メトキシプロピオニトリル等のニ
トリル類、メチルピロリドン、シクロヘキシルピロリド
ン等の環状アミド類、スルホラン類、リン酸エステル類
等から選ばれる１種または２種以上の混合物を挙げるこ
とができる。
【００２６】このような溶媒は、一般に電解質が０．５
〜２０重量％溶液となるように配合されることが好まし
い。本発明においてマトリクスとして用いられる樹脂
は、特に制限されるものではなく、例えば、ナイロン
６、ナイロン１２、ナイロン６−６、ナイロン６−１
０、ナイロン６−１２、アラミド等のポリアミド樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレ
ンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、
ポリアリルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリス
ルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポ
リビニリデンフルオライド等のフッ素樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、アイオノマー樹脂、エバール樹脂、塩化ビニリ
デン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリジシクロペン
タジエン樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリブチレン樹
脂、ポリアクリロニトリル樹脂等の熱可塑性樹脂やフェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
フラン樹脂、エポキシ樹脂、アリル樹脂、ポリイミド樹
脂等の熱硬化性樹脂、あるいはシリコンゴム、ウレタン
ゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴム、その他、公知
の樹脂を広く用いることができる。
〜２０重量％溶液となるように配合されることが好まし
い。本発明においてマトリクスとして用いられる樹脂
は、特に制限されるものではなく、例えば、ナイロン
６、ナイロン１２、ナイロン６−６、ナイロン６−１
０、ナイロン６−１２、アラミド等のポリアミド樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエス
テル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレ
ンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、
ポリアリルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリス
ルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポ
リビニリデンフルオライド等のフッ素樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、アイオノマー樹脂、エバール樹脂、塩化ビニリ
デン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、ポリジシクロペン
タジエン樹脂、メチルペンテン樹脂、ポリブチレン樹
脂、ポリアクリロニトリル樹脂等の熱可塑性樹脂やフェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
フラン樹脂、エポキシ樹脂、アリル樹脂、ポリイミド樹
脂等の熱硬化性樹脂、あるいはシリコンゴム、ウレタン
ゴム、エピクロルヒドリンゴム等のゴム、その他、公知
の樹脂を広く用いることができる。
【００２７】さらに、本発明の導電性樹脂組成物におい
ては、必要に応じて、従来から樹脂組成物に添加されて
いる樹脂添加剤、ゴム添加剤等を、本発明の効果を失わ
ない範囲で任意に添加することができる。
ては、必要に応じて、従来から樹脂組成物に添加されて
いる樹脂添加剤、ゴム添加剤等を、本発明の効果を失わ
ない範囲で任意に添加することができる。
【００２８】また、本発明においては、チタン酸バリウ
ム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛等の誘電体材
料の粉体または繊維状物を配合してもよい。
ム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸鉛等の誘電体材
料の粉体または繊維状物を配合してもよい。
【００２９】
【発明の作用効果】本発明の導電性樹脂組成物では、電
子導電性物質と共にイオン導電性物質を配合している。
これにより、従来の電子導電性物質のみを配合した場合
に比べ、電圧及び温度の変化の影響を受けにくくなり、
抵抗値を非常に狭い幅においてコントロールすることが
可能となり、電圧及び温度の変化による導電性の変化を
著しく低減することができる。
子導電性物質と共にイオン導電性物質を配合している。
これにより、従来の電子導電性物質のみを配合した場合
に比べ、電圧及び温度の変化の影響を受けにくくなり、
抵抗値を非常に狭い幅においてコントロールすることが
可能となり、電圧及び温度の変化による導電性の変化を
著しく低減することができる。
【００３０】
【実施例】実施例１及び比較例１
電子導電性物質としては、チタン酸カリウム繊維を不活
性雰囲気下で１０００℃にて焼成還元した導電性チタン
酸カリウム繊維（繊維径０．３μｍ、繊維長１５μｍ、
比抵抗１０-2Ω・ｃｍ、大塚化学社製）、ケッチェンブ
ラック（ライオンアクゾ社製、商品名：ケッチェンＥ
Ｃ）、及びカーボン繊維（新旭化成カーボンファイバー
社製、商品名：ハイカーボロンＡ９０００を用いた。
性雰囲気下で１０００℃にて焼成還元した導電性チタン
酸カリウム繊維（繊維径０．３μｍ、繊維長１５μｍ、
比抵抗１０-2Ω・ｃｍ、大塚化学社製）、ケッチェンブ
ラック（ライオンアクゾ社製、商品名：ケッチェンＥ
Ｃ）、及びカーボン繊維（新旭化成カーボンファイバー
社製、商品名：ハイカーボロンＡ９０００を用いた。
【００３１】またイオン導電性物質としては過塩素酸リ
チウムを用い、これをポリエチレンオキサイドに溶解し
１０重量％溶液としたものを用いた。上記の電子導電性
物質及びイオン導電性物質を、溶融したポリプロピレン
樹脂（三井石油化学社製、商品名：ハイポールＪ４０
０）に２１０〜２４０℃に設定した二軸押し出し機にて
混合し、押し出し造粒して、導電性樹脂組成物を得た。
チウムを用い、これをポリエチレンオキサイドに溶解し
１０重量％溶液としたものを用いた。上記の電子導電性
物質及びイオン導電性物質を、溶融したポリプロピレン
樹脂（三井石油化学社製、商品名：ハイポールＪ４０
０）に２１０〜２４０℃に設定した二軸押し出し機にて
混合し、押し出し造粒して、導電性樹脂組成物を得た。
【００３２】得られた導電性樹脂組成物を射出成形し、
導電性測定用ピースを作成し、体積固有抵抗値を測定し
た。結果を表１に示す。なお、体積固有抵抗値は、東亜
電波工業株式会社製ＳＭＥ−８３１０型を用いて測定し
た。また特に低抵抗の試験ピースについては、三菱油化
社製ハイレスタを用いて測定し、表１中には＊を付けて
示した。
導電性測定用ピースを作成し、体積固有抵抗値を測定し
た。結果を表１に示す。なお、体積固有抵抗値は、東亜
電波工業株式会社製ＳＭＥ−８３１０型を用いて測定し
た。また特に低抵抗の試験ピースについては、三菱油化
社製ハイレスタを用いて測定し、表１中には＊を付けて
示した。
【００３３】
【表１】
【００３４】表１から明らかなように、実施例１−１〜
４では、印加する電圧を変化させてもほぼ一定した体積
固有抵抗値が得られている。これに対し比較例１−１〜
５では、印加する電圧が高くなるに連れて体積固有抵抗
値が低下していることがわかる。
４では、印加する電圧を変化させてもほぼ一定した体積
固有抵抗値が得られている。これに対し比較例１−１〜
５では、印加する電圧が高くなるに連れて体積固有抵抗
値が低下していることがわかる。
【００３５】実施例２及び比較例２
電子導電性物質として実施例１と同様のチタン酸カリウ
ム繊維を用い、イオン導電性物質としてリチウムトリフ
レートの５重量％溶液を用いた。この溶液は、側鎖に低
分子のポリ（エチレンオキサイド）を導入したポリ（ホ
スファゼン）であるＭＥＰ−７（大塚化学社製；ポリ
｛ビス［ｅｎｄｏ−メトキシ（オリゴエチレンオキ
シ）］ホスファゼン｝）にリチウムトリフタレートを溶
解させて調製した。この溶液を、カーボンブラック含有
導電性シリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名：Ｋ
Ｅ３６０１ＳＢＵ）に配合した。
ム繊維を用い、イオン導電性物質としてリチウムトリフ
レートの５重量％溶液を用いた。この溶液は、側鎖に低
分子のポリ（エチレンオキサイド）を導入したポリ（ホ
スファゼン）であるＭＥＰ−７（大塚化学社製；ポリ
｛ビス［ｅｎｄｏ−メトキシ（オリゴエチレンオキ
シ）］ホスファゼン｝）にリチウムトリフタレートを溶
解させて調製した。この溶液を、カーボンブラック含有
導電性シリコーンゴム（信越化学工業社製、商品名：Ｋ
Ｅ３６０１ＳＢＵ）に配合した。
【００３６】これらを表２に示す割合で混練機を用いて
混練し、得られた組成物をステンレス鋼製芯金にまいて
弾性ロールを作製した。このようにして得られた弾性ロ
ールの体積固有抵抗値を測定した。体積固有抵抗値は、
ロールを鉄板上にのせ、芯金端にそれぞれ５００ｇの荷
重を加え、鉄板とロール芯金の間で抵抗値を測定した。
得られた結果を表２に示す。
混練し、得られた組成物をステンレス鋼製芯金にまいて
弾性ロールを作製した。このようにして得られた弾性ロ
ールの体積固有抵抗値を測定した。体積固有抵抗値は、
ロールを鉄板上にのせ、芯金端にそれぞれ５００ｇの荷
重を加え、鉄板とロール芯金の間で抵抗値を測定した。
得られた結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
【００３８】表２から明らかなように、本発明に従う実
施例２−１〜７は、比較例２−１，２に比べ電圧の変化
による体積固有抵抗値の変化が少ないことがわかる。ま
た上記実施例２及び比較例２の各弾性ロールを、２５
℃，５０％ＲＨ、３０℃，９０％ＲＨ、１０℃，２
０％ＲＨのそれぞれの環境条件下に１０日間放置し体積
固有抵抗値を測定した。その結果、実施例２−１〜６
は、抵抗値の変化がほとんどなかったのに対し、比較例
２−１は、１０００Ｖの印加において、の条件で１０
9 Ω・ｃｍであり、の条件では１０4 Ω・ｃｍに変化
した。
施例２−１〜７は、比較例２−１，２に比べ電圧の変化
による体積固有抵抗値の変化が少ないことがわかる。ま
た上記実施例２及び比較例２の各弾性ロールを、２５
℃，５０％ＲＨ、３０℃，９０％ＲＨ、１０℃，２
０％ＲＨのそれぞれの環境条件下に１０日間放置し体積
固有抵抗値を測定した。その結果、実施例２−１〜６
は、抵抗値の変化がほとんどなかったのに対し、比較例
２−１は、１０００Ｖの印加において、の条件で１０
9 Ω・ｃｍであり、の条件では１０4 Ω・ｃｍに変化
した。
【００３９】実施例３及び比較例３
電子導電性物質としては、上記実施例１及び２と同様の
導電性チタン酸カリウム繊維を用い、イオン導電性物質
としてはリチウムトリフレート及び過塩素酸リチウムを
用いた。但し、イオン性導電性物質は、表３に示すよう
な各種溶液に溶解して用いた。なお、表３において示す
ＭＥＰ−７はポリ｛ビス［ｅｎｄｏ−メトキシ（オリゴ
エチレンオキシ）］ホスファゼン｝（大塚化学社製）で
ある。
導電性チタン酸カリウム繊維を用い、イオン導電性物質
としてはリチウムトリフレート及び過塩素酸リチウムを
用いた。但し、イオン性導電性物質は、表３に示すよう
な各種溶液に溶解して用いた。なお、表３において示す
ＭＥＰ−７はポリ｛ビス［ｅｎｄｏ−メトキシ（オリゴ
エチレンオキシ）］ホスファゼン｝（大塚化学社製）で
ある。
【００４０】表３に示す割合で、ポリアセタール樹脂
（ポリプラスチック社製、商品名：ジュラコンＭ９０−
０２）に配合し、得られた組成物を射出成形して導電性
測定用ピースを作製した。
（ポリプラスチック社製、商品名：ジュラコンＭ９０−
０２）に配合し、得られた組成物を射出成形して導電性
測定用ピースを作製した。
【００４１】得られた導電性測定用ピースについて体積
固有抵抗値を実施例１と同様にして測定した。
固有抵抗値を実施例１と同様にして測定した。
【００４２】
【表３】
【００４３】表３から明らかなように、本発明に従う実
施例３−１〜５は、いずれも印加する電圧を変化させて
もほぼ一定の体積固有抵抗値を示した。これに対し、比
較例３−１〜３は、印加電圧が高くなるに連れて体積固
有抵抗値が低くなった。
施例３−１〜５は、いずれも印加する電圧を変化させて
もほぼ一定の体積固有抵抗値を示した。これに対し、比
較例３−１〜３は、印加電圧が高くなるに連れて体積固
有抵抗値が低くなった。
【００４４】上記実施例３及び比較例３の各導電測定用
ピース片を室温から８０℃まで昇温し、そのときの導電
性変化を測定した。実施例３−１〜５ではほとんど抵抗
値の変化が認められなかったのに対して、比較例３−１
は、１０００Ｖ印加で１０14Ω・ｃｍ以上、比較例３−
２は１０10Ω・ｃｍ、比較例３−３は１０10Ω・ｃｍに
抵抗値が変化した。
ピース片を室温から８０℃まで昇温し、そのときの導電
性変化を測定した。実施例３−１〜５ではほとんど抵抗
値の変化が認められなかったのに対して、比較例３−１
は、１０００Ｖ印加で１０14Ω・ｃｍ以上、比較例３−
２は１０10Ω・ｃｍ、比較例３−３は１０10Ω・ｃｍに
抵抗値が変化した。
【図１】高分子ポリマー中にカーボンブラック粒子が分
散している状態を示す模式図。
散している状態を示す模式図。
【図２】図１に示すカーボンブラック粒子の分散状態に
対応する等価回路を示す図。
対応する等価回路を示す図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｈ０１Ｂ 1/20 Ｚ
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 1/00 - 101/16
C08K 3/00 - 13/08
H01B 1/00 - 1/20
Claims (2)
- 【請求項１】 電子導電性物質を配合した導電性樹脂組
成物において、 前記電子導電性物質として導電性チタン酸アルカリ金属
のみを用い、かつイオン導電性物質を共に配合し、前記
電子導電性物質の配合割合が３〜４０重量％であり、前
記イオン導電性物質の配合割合が０．０５〜１０重量％
であることを特徴とする導電性樹脂組成物。 - 【請求項２】 前記イオン導電性物質が、Ｈ+ ，Ｌｉ
+ ，Ｎａ+ ，Ｋ+ ，Ｃｓ+ ，Ａｇ+ ，Ｃｕ+ ，Ｃｕ2+，
及びＺｎ2+からなる群より選ばれる少なくとも１種のカ
チオンを含む電解質を溶媒に溶解させたものであること
を特徴とする請求項１に記載の導電性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33484693A JP3376063B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 導電性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33484693A JP3376063B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 導電性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07188455A JPH07188455A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3376063B2 true JP3376063B2 (ja) | 2003-02-10 |
Family
ID=18281879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33484693A Expired - Fee Related JP3376063B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 導電性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3376063B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3414868B2 (ja) * | 1994-12-19 | 2003-06-09 | 日東電工株式会社 | 熱可塑性導電性組成物およびこれを用いてなる電極パッド |
| JP2001148243A (ja) * | 1999-11-19 | 2001-05-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池電極シートの製造方法及び電解質シートの製造方法 |
| US7501080B2 (en) | 2003-11-17 | 2009-03-10 | Bridgestone Corporation | Electrically conductive polymer member, transfer roller, and image forming device |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP33484693A patent/JP3376063B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07188455A (ja) | 1995-07-25 |
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Legal Events
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |