JPH01278554A - 高導電性樹脂組成物及びこれを基材とする導電性フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は新規な高導電性樹脂組成物、及Ｕ該組成物を基
材とする導電性フィルムに関するものである。さらに詳
しくいえは、本発明は、例えは０１〜２＋ｎＡの範囲の
電流を流した場合、体積電気固有抵抗値か一定値を示す
特性を有し、静電気及び電気信号を速やかに伝達するこ
とかてき、かつ表面平滑性及び加工性に優れた高導電性
樹脂組成物、及びこのものから成る導電性フィルムに関
するものである。

従来の技術 従来、静電気や電気信号を確実に伝達する材料としては
、主に金属材料か用いられていたか、近年金属利料はと
４電性を必要としない部品、例えは帯電防止部品なとに
おいては、加工性か良好なことから、プラスチツタにカ
ーボンファイバー、カーボンブランク、金属繊維などを
配合した複合材料か用いられるようになってきた。

一方、電気接点などに用いられる材料としては、正確か
つＵｍ実に電流を流−４必要かあるため、電流の変化に
かかわらず、体積固有電気抵抗値か一定である（以ド、
定抵抗特性という）ものか要求され、従来金属材料対金
属材料の組合Ｕか用いられていたか、近年、導電性ンリ
コーンゴムが定抵抗特性を示し、電気接点として有用で
あることか見い出されて以来、金属材料対導電性ンリコ
ーンゴムの組合せか多く用いられるようになってきた。

しかしなから、前記導電性／リコーンゴムは、通常ンリ
コーンオイルとカーボンブランク（約５０重量％）を混
合したのち、所望の型に流し込み、該／リコーンオイル
を架橋処理してゴム化するという煩雑な方法で製造しな
けれはならないため、熱可塑性樹脂に比へて著しく加工
性に劣るという欠点を有している。

発明か解決しようとする課題 本発明は、優れた定抵抗特性を有するとともに、加工性
及び表面平滑性か良好であって、電気接点用や帯電防止
部材用なととして好適に用いられる高導電性樹脂組成物
、及び該組成物から成る導電性フィルムを提供すること
を目的としてなされたものである。

課題を解決するだめの手段 本発明者らは、優れた物性及び加工性を有する高導電性
樹脂組成物を開発するために鋭意研究を重ねた結果、ポ
リアセタール樹脂に、特定のカーボンブラック及びエチ
レン系共重合体を、それぞれ所定の割合で配合すること
により、前記目的を達成しうろことを見い出し、この知
見に基ついて本発明を完成するに至った。

ずなわら、本発明は、（Ａ）ポリアセタール樹脂６０〜
９０重量部に対し、全量か１．００重量部になるように
、（Ｂ）表面積か９００１１１’／９以」二又は吸油量
か３　ｍＱｈ以上のカーポンプ９フ２５〜２０重量部及
Ｕ（Ｃ）−Ｊ−チレン系共重合体５〜２０重量部を配合
して成る高導電性樹脂組成物、及びこの樹脂組成物を成
膜して成る厚さ］０〜１００μＩｎの導電性フィルムを
提供するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明でいうブｒ抵抗特性どけ、樹脂組成物を成形して
得られた成形片、フィルム、／−（−なとに、０．１〜
２ｍＡの範囲の電流を流した際、体積固有電気抵抗値か
一定値を示す性質のことである。制御回路なとの電気接
点においては、通常０．１〜２ｍＡの電流か流れる回路
の０Ｎ１０ＦＦか行われるか、回路の安定性及び電気接
点としての信頼性なとを良好なものにするためには、前
記範囲の電流においてオームの法則に従うことか必要で
あり、また、帯電防止の用途においては、静電気による
このようなオーダーの電流でさえも確実に流すことか必
要である。したかつて、電気接点用や帯電防止部材用な
どに、該組成物やフィルムを用いる場合には、前記範囲
の電流において優れた定抵抗特性を示すことが重要であ
る。

本発明における（Ａ）成分のポリアセタール樹脂として
は、ポリアセタールポモポリマーや大部分かオギ／メヂ
レン鎖より成るポリアセタールコポリマー又はターポリ
マーであって、ホルムアルデヒド又はホルムアルデヒド
の環状オリゴマーであるトリオキサン、テトラキサンな
とを単独に、あるいはこれらと共重合可能なコモノマー
とを重合又は共重合して得られたものを末端からの分解
に対して安定化し、さらに通常、安定剤や酸化防止剤な
とを添加したものか用いられる。

これらのポリアセタール樹脂は、（１）熱可塑性＼ てあり加工性に優れている。（２）結晶性の高い樹脂で
あるため、カーボンブラックの配合量が同しである場合
、他の樹脂に比へて高い導電性と電圧特性か得られる。

（３）吸水率か低いため、吸水による電気抵抗の変動か
はとんとなく、電圧特性が安定している。（４）高摺動
性を有するため、電気接点や、複写機の静電気防止部落
なととして用いる場合、相手拐との接触耐久性に優れて
いる、などの特徴を有している。

本発明においては、（Ｂ）成分として表面積か９００ｍ
２／ｇ以上又は吸油量か籟Ｑ／ｇ以」二のカーボンブラ
ックか用いられる。該表面積は、ＢＥＴ法によるもので
あって、窒素の直接吸着法により算出される。この表面
積か大きいはと、カーボンブラックの中空度か大きく、
密度か小さくなり、また鎖状構造をとりやすいため、よ
り導電性の優れたものどなる。

一方、前記吸油量はＤＢＰ吸油量であって、ニ−ターミ
キザ−てかきまぜられている一定量のカーボンブランク
を自動ヒュレントを用い、ンブヂルフタレー）・（ＤＢ
Ｐ）で滴定し、カーボンブランクの１）　Ｂ　Ｐ　Ｒ大
吸収時にニーターのトルクか急激に増大するので、この
時点のカーボンブラック１ｇ当りの所要ＤＢＰ量（＋ｎ
Ｍ）で求められる。このＤ　Ｂ　Ｐ　ｌ！Ａ油量は、カ
ーボンブラックのストラクチャーの発達の度合を示す尺
度になるもので、ス］・ラフチャーの発達に伴いＤＢＰ
吸油量は高くなり導電性か向上する。本発明て用いるカ
ーボンブランクは、表面積及び吸油量の少なくとも一方
か上記の条件に適合していれはよく必すしも両方か同時
に満たされている必要はない。

前記表面積か９００　ｍ２７ｇ未満又は吸油量か３ｍｌ
／ｇ未満のカーボンブランクでは、ポリアセタール樹脂
に対して、約５０重量％以上を添加しないと、電気接点
用として必要不可欠な定抵抗特性か得られず、所望の定
抵抗特性を得ようとして５０重量％以上を添加すると組
成物の成形加工性及び物性の低下を免れない。

このようなノコ−ボンブラックの具体例としては、ライ
オンアクソ社製ケッチエンブランクＥＣ（ＤＢＰ吸油量
；　３　、６　ｍＯ，７ｇ、ＢＥＴ法表面積、９５０１
ｍ２／ｇ）、ケツチエンブラツクＥＣ−ＤＪＫＯＯ（Ｄ
　Ｂ　Ｐ吸油量Ｈ４，２ｍＱ／ｇ、Ｂ　Ｅ　Ｔ法表面積
；１１８０ｍ２／ｇ）、ケソチェンブラ／りＥＣ−ＤＪ
６００　（Ｄ　Ｂ　Ｐ吸油量　；　４．８ｍＱ／ｇ、１
３　Ｅ　１”法表面積；　ｌ　１１０ｍ２／　ｇ）、テ
グン→ノ゛社製プリンテンクスＸＥ−２（ＤＢＰ吸油量
；　３．９５ｍＱ／ｇ、ＢＥＴ法表面積、＋ｏｏｏｍ２
／ｇ）、三菱化成社製＃３９５０（ＤＢＰ吸油量Ｈ３，
８４ｍＱ／９、ＢＥＴ法表面積：口５７１１１２／ｇ）
なとか挙げられるか、もちろんこれらに限定されるもの
ではない。

前記カーボンブランクは、低異方性、低吸水性、耐蝕性
、耐摩耗性などに優れた性質を有しており、本発明にお
ける（Ｂ）成分の導電性付与剤として好適に用いられる
。

本発明においては、（Ｃ）成分としてエチレン系共重合
体か用いられる。このエチレン系共重合体は、組成物表
面の平滑性を向上させ、その接触電気抵抗を均一にする
作用を有しており、該エチレン系共重合体を配合するこ
とによって、電気接点や帯電防止部祠として、信頼性の
高いものか得られる。

カーボンブランクと共に、低密度ボリエヂレンを添加す
ることはこれまても行われているか（特公昭６１−１０
７０８号公報）、この場合成形片の表面性の改良は全く
みられないので、エチレン系共重合体の配合により表面
平滑性か向上したことは、全く予想外てあった。

さらに、このエチレン系共重合体の配合は、ポリアセタ
ール樹脂の熱安定性かカーボンブラックの配合によりそ
こなわれるのを抑制するのにも寄与している。

例えは、ポリアセタール樹脂にカーボンブラックを配合
すると、成形機で正常に成形できる限界滞留時間は、ポ
リアセタール樹脂単独の場合に比へて、著しく短縮され
るが、該エチレン系共重合体をカーボンブラックととも
に配合すると、この限界滞留時間の短縮をかなり抑制す
ることかできる。

−と；− 該エチレン系共重合体は、エチレンと、これと共重合可
能な不飽和単量体とを共重合さゼたものであって、該エ
チレンと共重合可能な不飽和単量体としては、例えはプ
ロピレン、ブテン、アクリル酸グリＶンノ呟メタｊクリ
ル酸グリシジル、アクリル酸エテスル、メタグクリル酸
エステル、アクリ１コニトリル、ブタジェン、スチレン
などが挙けられるか、もちろんこれらに限定されるもの
で（Ｊない。

これらの共重合可能な不飽和単量体は１種用いてもよい
し、２種以上を組み合わせて用いてもよく、またエチレ
ンとの使用割合については特に制限はなく、任意の割合
で共重合させることかできる。

本発明における各成分の配合割合については、（Ａ）、
（Ｉ３）及０（Ｃ）成分の合計重量に基つき、（Ａ）成
分か６０〜９０重量％、（Ｂ）成分か５〜２０重量％及
び（Ｃ）成分か５〜２０重量％の範囲にあることが必要
である。（Ｂ）成分のカーボンブラックの配合量か５重
量％未満ては所望の定抵抗特性が得られないし、２０重
量％を超えると物性が著しく低下し、スイッチなとの使
用に耐えなくなる。

該カーボンブラックの好ましい配合量は、カーボンブラ
ンクの生産時の分級なとの要因によって、導電不良や物
性低下をもたらさないように、７〜１５重量％の範囲て
選はれる。

一方、（Ｃ）成分のエチレン系共重合体の配合量か５重
量％未満では表面改質効果はほとんど発揮されないし、
２０重量％を超えるとポリアセタール樹脂の耐熱性が著
しくそこなわれる傾向が生しる。該エチレン系共重合体
の好ましい配合量は、使用するカーボンブラックの種類
や配合量によって左右されるが、通常は８〜１５重量％
の範囲で選ばれる。

本発明においては、所望に応し、通常用いられる無機光
てん剤、他のポリマー、潤滑剤なとを添加することがで
きる。特に、（Ｃ）成分のエチレン系共重合体とともに
潤滑剤を添加すると、組成物の摩擦摩耗特性かさらに改
良される上、引っ張り伸度や耐衝撃性も向上する。

［１１１記潤滑剤については、一般にプラスチックに添
加されているものであれはよく、特に制限はない。該潤
滑剤としては、例えば１，４−ブタンンオールシステア
レ−１・、ジイソデンルンアンピン酸、ブチルステアリ
ン酸なとのニスデル系潤滑剤、流ｆＪ）　／＜ラフイン
なとのオレフィン系潤滑剤、ステアリルアルコールへの
エチレンオギノトイ」加物、ステアリルアルコールへの
プロピレンオキシド付加物、ステアリン酸へのプロピレ
ンオキシド付加物なとのアルコールや酸へのアルギレン
グリコール付加物、ステアリルアルコール、ベヘニルア
ルコールなとの長鎖アルコールなどが挙けられるか、も
ちろんこれらに限定されるものではない。

これらの潤滑剤は１種用いてもよいし、２種以上を組み
合わせて用いてもよく、また、その配合量は、前記（Ａ
）、ＣＢ）及び（Ｃ）成分との合計重量に基づき、通常
２〜８重量％の範囲で選はれる。

本発明の高導電性樹脂組成物は、所要量の（Ａ）成分、
（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び所望に応して用いられる添
加成分を、常法に従って溶融混練することによって調製
することかてきる。この溶融混練は、例えばヘンシェル
ミキザー、単軸又は二軸押出機、バンバリーミキザー、
ロールなとを用いる方法や、その信書法により行うこと
かできるか、特にヘンシェルミキザー、押出機、パンハ
リーミキザーを用いて行うことが好ましい。

本発明のフィルムは、このようにして得られた樹脂組成
物を、通常Ｔタイ法で成膜することによって作成するこ
とができる。この際、さらにフィルム表面を滑らかにし
、かつ薄膜にするために、Ｔダイから押出されたものを
ＰＥＴフィルムなどにこすりつけ、延伸をかけて巻取る
方法なとを用いることもできる。

該フィルムの厚さは］０〜１００μＩｎの範囲で選ばれ
る。厚さが１０μｍ未満のものは、通常のＴタイ法では
成膜が困難であるし、１００７１ｍを超えると脆くてフ
ィルム化かできにくくなる。

発明の効果 本発明の高導電性樹脂組成物及び該組成物を成膜して成
るフィルムは、ポリアセタール樹脂をへ一スポリマーと
し、これに特定のカーボンブラック及びエチレン系共重
合体を配合したものであって、定抵抗特性に優れるとと
もに、良好な表面平滑性及Ｕ加工性を有しており、電気
接点用や帯電防止部利用なととじて好適に用いられる。

実施例 次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するか、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

心お、各物性は次のようにして求めた。

（１）　　アイソット衝撃値（ノソチイ」、ｋｇ・ｃｍ
／ｃｍ）ＡＳＴＭ　Ｄ−８５６に準して測定した。

（２）引張伸度（％） ＡＳＴＭ　Ｄ−６３８に準し、クロスへソトスピード５
ｍｍ１分でのチャック間伸度を求めｌこ。

（３）体積固有電気抵抗（Ω・ｃｍ） エレクトロニクス社製８９Ｎ　（可変直流定電流電源）
で０１〜２ｍＡの電流を試験片に流し、その際の電圧を
ア［・ハンデス１−社製Ｔ　Ｒ８６５１にて測定し、体
積固有電気抵抗を求めた。

（４）表面性 成形片の表面を目視により、次の判定 基準に従って評価した。

○　フローマークが一部にみられるのみで極めて滑らか
である。

△４フローマークやあほたか成形片表面の５０％以上に
現われている。

Ｘ：ノルバーストリークやジェツテイングか成形片表面
の８０％以上に現われている。

また、表中の略号は次を意味する。

ＥＣＤＪ　−６００、ライオンアクソ社製ケッチエンブ
ラック（ＤＢＰ吸油ｉｆ（；　Ｎ、８ｍＱ７ｇ、　Ｉ３
　Ｅ　Ｔ法衣面積；　ｌ１７ｆｂｎ２／ｇ）アセチレン
ブラック： ＤＢＰ吸油量−２，１２ｍρ／ｇ。

ＢＥＴ表面積−７６ｍ２／ｇ ＥＣ，ライオンアクソ社製ケノチェンフラソク（ＤＢＰ
吸油量；　３．６ｍＱ／　ｇ、　Ｂ　Ｅ　Ｔ法衣面積；
　９５０＋１１２／　ｇ） ＃３９ＫＯ；三菱化成社製カーボンブランクＭ８５１０
；三井石油化学社製エチレンーブテン−］共重合体（エ
チレン単位含有量： １１モル　％、ＭＦ　Ｒ＝　４５ｇ／ｌ　０分） Ｍ８ＨＯ；三井石油化学社製エチレンーブテン−１共重
合体（エチレン単位含有量； ］、、５モル　％、ＭＦＲ＝２！？／１０分） Ｊ　３７００　；日本石油化学社製エチレン−メタｔク
リル酸グリシンル共重合体（メタ デクリル酸グリンジル単位の含有量 ：１５ｗ％、ＭＦＲ＝３．１ｇ／１０分）Ａ　Ｂ　Ｓ　
１８０　；旭化成社製ＡＢＳ樹脂Ｍ８３（０；三井石油
化学社製エチレンーブテン−１共重合体（エチレン単位
含有量。

１５モル　％、ＭＦＲ＝４９／１０ 分） ３０２５　；三井石油化学社製タフマー３３０２に；エ
チレンープロピレン共重合体（ＭＦＲ −ｏ、ｔＢ／１ｏ分） 実施例１〜３、比較例１〜３ １〜リオキザンとエチレンオキシドとを共重合して得ら
れたポリアセタールコポリマー〔旭化成工業社製、テナ
ック７５１０、ＡＳＴＭ　Ｄ−１２３８のメルＩ・フロ
ーレイｈ　（ＭＦＲ）３０９／１０分、Ｍｎ約３万〕の
２０メソンコパス粉砕品と第１表に示す配合物とをヘン
／エルミキサーで１分間混合したのち、これを池貝鉄工
社製ＰＣＭ−３０で、ンリンター温度２００　’Ｏで押
し出してペレット化した。次に、このペレソＩ・を８０
°Ｃで３時間乾燥させたのち、旧来製鋼所社製ＪＳＷ−
Ｊ　１００ＳＳＩＩＡ射出成形機を用い、ＩＶＳ機構を
作動させ、パリのでる直前の条件でアイシソ１ル試験片
を成形し、この成形片の表面状態を目視により判定した
。

また、前記成形機のンリンター温度を２３０°Ｃに設定
し、通常に成形できる限界滞留時間を求めた。さらｔこ
、前記アイゾツト試験片について、体積固有電気抵抗を
測定した。これらの結果を第１−Ｉ！＋− 比較例４〜７ へ−スボリマーとしてポリプロピレン樹脂である三菱油
化社製ザルベンクスＩ（Ｔ　２　＋−Ｒ（ＭＦ　Ｒ−１
０ｇ／］Ｏ分）、あるいけ低密度ポリエチレン樹脂であ
る旭化成社製ザンテンク−ＬＤＬ６８１０（ＭＦＲ＝１
．０ｉｉ／分）、あるいはポリブテン樹脂である三井石
油化学社製ＭＯ１００の２０７ノ／コパス粉砕品と第２
表に示すカーボンブラ／りとをヘンシェルミキザーで１
分間混合したものを、池貝鉄工社製ＰＣＭ−３０で、ノ
リンター温度２０００Ｃで押し出し、ペレット化した。

このペレン］・を８０°Ｃて３時間乾燥させたのち、日
本製鋼所社製ＪＳＷ−Ｊ　１００ｓｓＴＩＡ躬出成形機
を用い、ＩＹＳ機構を作動させハリのでる直前の条件で
アイソント試験片を成形し、体積固有電気抵抗を測定し
た。その結果を第２表に示す。

２０一 実施例４〜７、比較例８，９ ［・リオキリ゛ンとエチレンオキシドとを共重合して得
られたポリアセタールコポリマー（旭化成社製、デナン
ク４５！０、ＭＦＲ１，０ｇ／ｌ　０分、Ｍｎ約４万）
の２０メンンユパス粉砕品と第３表に示す配合物とを配
合したものを、前記の方法でペレタイスし、成形した。

各物性を第３表に示す。

／ ／ −２３一 実施例８〜１］ 実施例１ど同一のポリアセタールコポリマーの２０メソ
ンコパス粉砕品と第４表の配合物［潤滑剤ンインデンル
／アンピン酸（Ｄ　Ｉ　ＤＡ）を含むコとを、前記方法
でペレタイズし、引張り試験片及びアイソｙｌ・試験片
を成形し、引張り伸度及びアイソノド衝撃値を決めた。

また、各ペレン［・をＴダイ法にて５０μｍの厚さのフ
ィルムを成形し、それぞれの体積固有電気抵抗を測定し
た。その結果を第４表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）ポリアセタール樹脂６０〜９０重量部に対し
   、全量が１００重量部になるように、（Ｂ）表面積が９
   ００ｍ＾２／ｇ以上又は吸油量が３ｍｌ／ｇ以上のカー
   ボンブラック５〜２０重量部、及び（Ｃ）エチレン系共
   重合体５〜２０重量部を配合して成る高導電性樹脂組成
   物。 ２　潤滑剤を配合して成る請求項１記載の高導電性樹脂
   組成物。 ３　請求項１記載の高導電性樹脂組成物から成る厚さ１
   ０〜１００μｍの導電性フィルム。 ４　請求項２記載の高導電性樹脂組成物からなる厚さ１
   ０〜１００μｍの導電性フィルム。