JPH0349184A - 導電性シートの製造方法 - 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、均一な高温発熱性と屈曲可能な可撓性を備え
る導電性シートの製造方法に関する。

（従来の技術〕 カーボンブラックは本質的に電気伝導性を有する微粉末
であるため、古くから樹脂材料等の導電フィラーとして
の利用が試みられている。ところが、カーボンブラック
はマトリックス樹脂との親和性に乏しい関係で、多量の
配合範囲において十分な均一分散性を得ることが困難で
ある。

このような問題点を解消する目的で、熱可望性樹脂と導
電性カーボンブラックとを混練するにあたり各成分をフ
ィブリル化したポリテトラフルオロエチレンで拘束した
状態で混練処理することを内容とした導電性樹脂組成物
の製造方法が提案されている（特公昭６２−５５５３３
号公報）。しかしながら、この方法によってもカーボン
ブラックの配合量は組成物全量に対して５０−ｔ％が限
度であり、これ以上の配合は機械的強度、成形性などを
損ねる原因となる。したがって、実質的に付与する導電
性能にも限界を伴う難点がある。

本出願人は上記の事態に鑑み、マトリックス樹脂を使用
しない組成系の導電性シートの製造方法として、繊維化
可能な弗素樹脂にカーボンブラシりのような炭素質粉末
を混合し、混練助剤を加えて混練したのち抄紙法でシー
トに形成したものを一定の条件下で熱圧成形するプロセ
スを開発し、すでに特願昭６２−３２６７４４号として
提案した。

（〔発明が解決しようとする課題〕 前記した特願昭６２−３２６７４４号の発明方法によれ
ば、７トリツクス樹脂との分散性を考慮する必要がない
ためカーボンブラックの配合量を５０ｗ　ｔ％以上に増
大させることが可能となる。しかし、該先願技術による
場合には、弗素樹脂の繊維化が円滑に進行せず、繊維長
、細緻化等の不足により炭素質粉末との分散絡合いが不
充分となってシート強度が期待どおりに増大しない難点
がある。そのうえ、抄紙工程での水切れが悪い関係でシ
ート化に著しく長時間を要する問題点もあった。

本発明の目的は、先願技術の欠点を解消して均一な高温
発熱性と良好な可撓性を備える高強度の薄膜状導電性シ
ートを効率よく製造するための方法を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明による導電性シート
の製造方法は、繊維化性のポリテトラフルオロエチレン 練助剤を加えて混練し、混練物をロール圧延によりシー
ト化することを構成上の特徴とするや本発明に用いられ
る繊維化性のポリテトラフルオロエチレンはシートの骨
格組繊を形成するために機能する成分で、剪断力あるい
は圧縮力を加える二とＧこよって容易に繊維状態に転化
する特性を有するポリテトラフルオロエチレンからなる
ものである。、′：の物質は，通常、粉末あるいはサス
ペンションの形態で市販されているが、本発明の目的に
は粒子径０．５１ｔｒａ以下の微粉末を適用することが
望ましい９粒子径が０．５／／Ｉ１１を越すと形成され
る繊維径が太くなって局部的な電気抵抗の増大を招くこ
とがある。

カーボンブラックは導電性を付与するだめの基本成分と
なるもので、ファーネスブランク、アセチレンブラック
、チャンネルブラック、サーマルブラック、副生ブラッ
クなど各種のものが適用可能であるが、とくに窒素吸着
比表面積（ＮｔＳＡ）が４０ｍ２／ｇ以上、ＤＢＰ吸油
量が５０ｍ／１００ｇ以上の粒子性状をもつ品種から選
択することが好ましい。

繊維化性のポリテトラフルオロエチレンとカーボンブラ
ックは粉末状態で混合されるが、この際のカーボンブラ
ック配合量は混合粉中に占める比率として８０〜９５−
１％の範囲に設定するのが最適である。この理由は、前
記の配合比率が８ｈｔ％未満であると均質かつ十分な導
電性能を付与することが困難となり、また９５ｗｔ％を
越えるとシートが脆弱となるからである。

これらの混合粉に添加される混練助剤としては、例えば
グリセリン、ソルベントナフサ、低粘度エポキシ樹脂、
ケロシン等が使用可能である。これら混練助剤の添加量
は、概ねカーボンブラック量の１〜１．５倍の範囲とす
ることが適当である。

混練助剤を加えた繊維化性ポリテトラフルオロエチレン
とカーボンブラックとの混合粉は、回転翼ニーグーのよ
うな剪断力がかかる混練機に入れて十分に混練する．混
練の条件は特に限定されるものではないが、温度を１０
０°Ｃ以上に保持した加熱状態で５ｒｐｍを越えない低
い回転数により処理したときに最も細繊化が進行し、＞
−ト強度が上昇する。上記の混練物はム系列（２本）ま
たは複数系列のｉ）〜ル間を通過させるロール圧延によ
り、厚さ１．００〜２０００μ−程度の薄膜状ソートに
成形する。成形されたシートは、引続き適宜な溶媒中で
・洗浄することにより混練助剤成分を除去し、乾燥する
。

洗浄後のシートは、必要に応し熱圧処理をおこなって本
発明の導電性シートを得る。

（作　用） 上記のプロセスにおいて、繊維化性のポリテトラフルオ
ロエチレンは混練過程で混練助剤が介在する剪断力の付
加環境で繊維に転化し、カーボンブラック組織中に均等
に分散して絡み合い作用によって多量のカーボンブラッ
ク成分を保持する機能をなす。ついで混練物をロール圧
延する段階で繊維化したポリテトラフルオロエタンは一
層細繊化が進みＳ直径１．２〜２．４　ａｍ　、、長さ
１２０　〜２０００μｍの繊維形態を呈して綱杖の組織
骨格を形成する。

このような作用を介して、広い面積でも電気抵抗にばら
つきがなく、骨格強度が堅固で、均一な高温発熱性と優
れた可撓性を備える薄膜状導電性シートの効率的な製造
が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を比較例お対比して説明する。

実施例１〜４、比較例 繊維化性のポリテトラフルオロエチレン〔三片？１ポン
フ０（コＪｆミカル■製、ｘｉｏ−Ｊ３ご導電性カーボ
ングラ、りＪ東ｒ毎カー・ボン用製、トーカブラック＃
５５００）とを、？！６箭粉中に占める前記導電性カー
ボングラツクの配合比率が８０．８５．９０．９５の各
ｗｔ％になるように秤取して５０％エタノール水溶液中
に入れ、上置に攪拌ａ合したのち、濾過・乾燥（８０°
Ｃ）しノら この混合粉にカーボンブラックと同量のグリセリンを混
練助剤として添加して回転翼型ニーダ−に投入し、１０
０°Ｃの温度に保持しなから５ｒｐｍの回転速度で１０
分間混練した。

ついで、混練物を１系列（２本）ロール間を通してシー
ト化した。成形したシートを６０’Ｃの温水中に１時間
浸してグリセリン成分を除去し、乾燥したのち、セラミ
ンクシートの間に挟み温度２００°Ｃ１圧力３０ｋｇ／
ｃｍ！の条件で熱圧処理を施した、このようにして、縦
横２５００ｍｍ、　ｊ！Ｊさ１５０　μｍ（平均）の薄
膜状導電性シートを製造した。

比較のために、シート化を抄紙法に変えたほかは上記の
実施例と同様にして導電性シートを作成した（比較例）
。

実施例１〜４および比較例で得られた各導電性シーＩ・
の各種特性を測定１．２、表１に示した。

表　　１ （表１の単位） カーボンブラック配合ｌ二ｗｔ％ 比抵抗；Ωｃｍ、　　引張り強さ：　ｋｇｆ／ｃ１１２
伸　び：％、　　気孔率＝９＜ 実施例２の導電性シートを２００　’Ｃに発熱させた際
の、シート面９ケ所（６，２５ｃ＋ｎ間隔で縦横に線を
引いたときの交点）について計測した温度分布の状態を
第１図に、温度と電気比抵抗との関係を第２図に、また
温度と表面負荷電力との関係を第３図にそれぞれ示した
。

第１図から第３図の結果から、本発明により得られる導
電性シートは温度分布にばらつきのない均一な発熱性を
示し、温度による比抵抗および表面負荷電力の変動も極
めて少ない良好な導電性能を有することが認められる。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明によれば高温均一発熱性、高強度
性、可撓性など面状発熱体としての具備要件を悉く満足
する導電性シートを量産性よく製造することができるか
ら、広汎な用途が期待される。

つぎに、実施例による導電性シートの両端部に幅１０ｍ
５の銅網を展着してターミナルを形成し、このターミナ
ルに導通して発熱テストをおこなった。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の導電性シートについての発熱テストの結果
を図示したもので、第１図は温度分布の状態図、第２図
は温度と比抵抗との関係図、第３図は温度と表面負荷電
力との関係図である。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、繊維化性のポリテトラフルオロエチレンとカーボン
   ブラックの混合粉に混練助剤を加えて混練し、混練物を
   ロール圧延によりシート化することを特徴とする導電性
   シートの製造方法。 ２、繊維化性のポリテトラフルオロエチレンとカーボン
   ブラックの混合粉中に占めるカーボンブラックの配合比
   率を、８０〜９５ｗｔ％の範囲に設定する請求項１記載
   の導電性シートの製造方法。