JPH05226092A

JPH05226092A - 静電気拡散性樹脂複合物

Info

Publication number: JPH05226092A
Application number: JP4056778A
Authority: JP
Inventors: Mitsumasa Oku; 光正奥
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】ＩＣ用各種製品，ＯＡ機器，ＦＡ機器等の静
電気対策部材として好適な安定した静電気拡散性（１０
⁵〜１０⁹Ω／□）を有する樹脂複合物を提供することを
目的とする。【構成】樹脂に、少なくとも針状結晶部の長さが、３
〜３００μｍで、アスペクト比が３以上であり、みかけ
の体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ω・cmのＺｎＯウイスカ
が分散され、少なくとも一部のＺｎＯウイスカ同士が電
気的に接触し、導電通路を形成した静電気拡散性樹脂複
合物であり、ＺｎＯウイスカ以外の第２の導電材を併用
することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電気拡散性樹脂複合
物、特に、例えば、米国の規格ＤＯＤ−ＨＤＢＫ−２６
３で静電気拡散性（ｓｔａｔｉｃｄｉｓｓｉｐａｔｉ
ｖｅ）と称される表面抵抗率が１０⁵〜１０⁹Ω／□の樹
脂複合物に関する。これらの静電気拡散性樹脂複合物
は、各種成型法により成型される静電気対策した例えば
ＩＣトレー，ＩＣマガジン，ＩＣキャリヤテープ，パー
ツボックス，コンテナ，パーツキャビネット，基板ホル
ダー，プリント基板立て等の成型物、複写機やファクシ
ミリ，プリンター等のＯＡ機器、ＦＡ機器の静電気対策
部材等の部品、壁材や床材等の板、あるいは、各種成型
に用いられるペレットや粉あるいは樹脂組成物として、
完成品や半完成品または成型の原料として供される。

【０００２】

【従来の技術】樹脂は、これまで優れた電気絶縁性（例
えば１０¹⁵Ω／□以上）を有する材料として広く利用さ
れてきた。

【０００３】しかるに、近年、半導体産業やＯＡ，ＦＡ
の発展とともに絶縁性樹脂材料において発生する静電気
の問題がクローズアップされてきており、これに対応し
て表面抵抗が１０⁵〜１０⁹Ω／□の静電気拡散性を有す
る樹脂材料が注目されている。

【０００４】静電気拡散性材料は、それ自身が適切な抵
抗値を有するため静電気が発生した場合にも、火花放電
することなく適切かつ迅速に静電気を逃がす性質がある
一方、一般の電気回路等での通常電気に対しては短絡等
の心配がない極めて好都合な材料である。即ち、この材
料は、「静電気的に導電で、通常電気的に絶縁」と言わ
れる所以である。

【０００５】したがって、従来から、この優れた性質を
有する材料を目指して各種開発が成されてきており、そ
れなりに成果が得られてきているが、それでもなお、極
めて広い分野で優れた静電気拡散性樹脂材料の出現が待
たれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、例えばＡＢＳ樹
脂等の一部の樹脂にイオン性の有機系帯電防止剤を練り
込んだ成型樹脂材料があったが、湿度依存性が強く肝心
の静電気が発生し易い高乾燥状態でほとんど機能しな
い、経時的に樹脂表面に帯電防止剤がしみ出す、本質的
に高めの抵抗値（例えば１０¹⁰〜１０¹²Ω／□）しか得
られない、あるいは適用される樹脂が限定される、など
多くの問題点があった。

【０００７】また、カーボンや金属の粉末、繊維等の導
電フィラーを樹脂に混練したものは、上記問題点を改善
するものであったが、これらの導電フィラーは本質的に
高導電性（例えば１０^-4〜１０²Ω・cm）であるため、
静電気拡散性レベル（１０⁵〜１０⁹Ω／□）の設計には
不向きであった。即ち、一般に導電性フィラーを樹脂に
高配合すると導電性が安定することになるが、この場
合、高導電性（１０²Ω／□以下）になる欠点があり、
一方、静電気拡散性レベルを狙って配合量を減らすと導
電性が不安定となり、目的の静電気拡散性レベルが安定
的に得られないという欠点があった。また、高導電性レ
ベル（１０⁵Ω／□未満）でも帯電防止や静電気防止の
機能だけに限ればある程度の効果が認められる場合があ
ったが、高導電性であるが故に静電気により火花放電が
発生してそれが障害になったり、通常電気に対しては短
絡の心配のある不完全なものであった。さらにこれらは
黒色系の樹脂複合物であるため、白色や着色の複合物を
得るのにも適さなかった。

【０００８】上記イオン性帯電防止剤や電動フィラーを
混練した樹脂材料に対して特開平１−２１７０７２号公
報には、ごく一般の酸化亜鉛ウイスカを補強材として配
合した樹脂組成物が、また特開平１−２２５６６３号公
報には、一般の酸化亜鉛ウイスカを用いた高導電性（１
０²Ω・cm以下）の樹脂組成物が開示されている。さら
に特開平２１−１６８６９８号公報には、一般の酸化亜
鉛ウイスカを用いた１０³〜１０⁴Ω・cmの高導電性の溶
剤型コーティング樹脂膜が開示されている。しかしなが
ら、安定な静電気拡散性を有する樹脂複合物を得る手段
は上記各公報に全く示されていない。

【０００９】本発明の目的は、射出成型法など各種成型
法による成型前の原料段階から成型完了後の実際的使用
状態に至るまで、安定して静電気拡散性（１０⁵〜１０⁹
Ω/□）を示す樹脂複合物を提供することである。即
ち、高導電過ぎず、しかも高抵抗過ぎない適切な抵抗値
を安定して備えた樹脂複合物を提供することを第１の目
的とする。

【００１０】本発明の第２の目的は、抵抗値の湿度依存
性が少なく、導電剤のしみ出しのない静電気拡散性樹脂
複合物を提供することである。

【００１１】本発明の第３の目的は、結晶性樹脂をはじ
めとした広汎な樹脂をマトリックスとした樹脂複合物を
提供することである。

【００１２】さらに本発明の第４の目的は、着色に適し
た白色系の樹脂複合物で、射出成型などの成型性に優
れ、かつ成型機や金型等の磨耗の少ない実用価値の極め
て高い静電気拡散性樹脂複合物を得ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の静電気拡散性樹脂複合物は、樹脂に少なくと
も針状結晶部の長さが３〜３００μｍ、アスペクト比が
３以上であり、みかけの体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ω
・cmの酸化亜鉛（以下ＺｎＯと略記する）ウイスカが分
散され、少なくとも一部のＺｎＯウイスカ同士が電気的
に接触し導電通路を形成してなる。用いられるＺｎＯウ
イスカの形状は、テトラポット状であっても、またこの
テトラポット形状のＺｎＯウイスカが破損してできた３
本脚，２本脚あるいは１本脚のＺｎＯウイスカであって
も、さらに当初から単純針状（即ち、１本脚）のＺｎＯ
ウイスカであっても良く、これらを適宜組み合わせたも
のであっても良い。また、電気的にはＺｎＯウイスカ同
士の接触によるＶ−ｉ特性の非直線性の程度を表すα値
が２〜１００であるＺｎＯウイスカを用いることがより
好ましい。

【００１４】さらに本発明は、樹脂に少なくとも針状結
晶部の長さが３〜３００μｍ、アスペクト比が３以上で
あり、みかけの体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ω・cmのＺ
ｎＯウイスカと他の少なくとも１種類の導電材が分散さ
れ、少なくとも一部のＺｎＯウイスカ同士、またはＺｎ
Ｏウイスカと導電材、または導電材同士が電気的に接触
し、導電通路を形成してなる。

【００１５】

【作用】本発明は、基本的には、分散されたＺｎＯウイ
スカ同士の接触を通して導電通路を形成する構成とする
ことにより、ＺｎＯウイスカ自体の固有抵抗値と、Ｚｎ
Ｏウイスカ同士の接触界面の半導体性効果があいまっ
て、樹脂複合物の導電性を静電気拡散材料として特別に
適切なものとする。

【００１６】即ち、本発明の静電気拡散性樹脂複合物に
おいて使用するＺｎＯウイスカは、それ自体１０⁶〜１
０¹⁰Ω・cmのみかけの体積抵抗率を有し、かつＺｎＯ同
士の接触界面の導電性が図１に示すように低電圧（電
界）では高抵抗（絶縁に近い）、高電圧（電界）では低
抵抗（導通に近い）の強い電圧（電界）依存性を示すい
わゆる半導体的特異性質を有するため、静電気（高電
界）にはより低抵抗（擬似導体）として働いて静電気を
一層逃がし易くし、他方、通常使用電圧（低電界）には
より高抵抗（擬似絶縁体）として働いて樹脂の絶縁性を
一層確保することとなる。

【００１７】また、従来のイオン伝導を利用した静電気
防止材は湿度の影響を強く受けるのに対し、本発明の静
電気拡散性樹脂複合物におけるＺｎＯウイスカの導電性
は電子伝導に基づくものであって、湿気の影響を受ける
ことが少なく、安定した導電性が得られ、静電気の拡散
に極めて有効なものとなる。

【００１８】さらに図２に示す通り、本発明の静電気拡
散性樹脂複合物の導電性安定点は１０⁵〜１０⁹Ω／□に
来るため、静電気拡散性樹脂として最適なものとなる。

【００１９】本発明で用いられるＺｎＯウイスカは、白
色で、モース硬度が４の比較的軟かいセラミックスフィ
ラーであり、各種着色可能な樹脂複合物とすることがで
きるとともに、成型機や金型等を摩耗させることの少な
い樹脂複合物とすることができる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の静電気拡散性樹脂複合物に
ついて図面に基づいて具体的に説明する。

【００２１】まず静電気を拡散するＺｎＯについて、本
発明では各種製法で得られる各種形状のＺｎＯウイスカ
が用いられ得る。生成した時から単純針状のＺｎＯウイ
スカであっても良いが、特に好適なのが図３の電子顕微
鏡写真に示すような形状のテトラポット状ＺｎＯウイス
カである。

【００２２】このテトラポット状ＺｎＯウイスカの製法
は、特にＺｎＯウイスカの半導体性と固有抵抗値および
量産性の点から、８００〜１０００℃で溶湯状態にした
亜鉛金属の蒸気を炉内でプロパン等の燃焼ガスと反応さ
せて形成する。この場合の雰囲気は、若干還元性である
ことが望ましく、還元性度合が、−０．１〜−２０Ｏ₂
Ｖｏｌ％、特に−１〜−１０Ｏ₂Ｖｏｌ％が望ましい
（日本碍子（株）製０₂アナライザ型式ＲＥ−１１０で
測定）。また、反応時間は、数秒から数十秒が好まし
い。

【００２３】このようにして得られたＺｎＯウイスカ
は、大部分がテトラポット形状を有し、みかけの嵩比重
は０．０２〜０．５であって、７０ｗｔ％以上の高収率
で極めて量産性に富んでいる。また、半導体性と固有抵
抗値などの電気特性が極めて良好なものが得られ、本発
明に好適な電気特性を具備している。また、ＺｎＯウイ
スカの針状結晶部が図３の写真のような４軸以外に３
軸，２軸あるいは１軸のものが混入する場合があるが、
これは４軸のウイスカの一部が折損したものである。特
に樹脂に混練した場合には、大部分が折損し、ほとんど
が１軸の針状結晶体になる場合がある。

【００２４】本発明では、ＺｎＯウイスカの針状結晶部
の基部（基部とは、単純針状の場合は、先端の太い側を
指し、テトラポット状の場合は、４本の針状結晶が集ま
って結合した部分を指すものとする）から先端までの長
さが３〜３００μｍで、アスペクト比（＝長さ／基部の
径）が３以上、好ましくは３〜１，０００のウイスカが
導電通路形成の観点から好ましい。針状結晶部の長さが
３μｍ未満、あるいはアスペクト比が３未満のウイスカ
は導電通路が十分に形成されず、針状結晶部の長さが３
００μｍ、あるいはアスペクト比が１，０００を超える
ウイスカは製造面から量産的でなく、また樹脂への混練
過程で、ウイスカの折損が発生したり、樹脂粘度を過度
に高めるため好ましくない。より好ましくは、針状結晶
部の長さが１０〜２００μｍで、アスペクト比が５〜５
０のＺｎＯウイスカが好適である。

【００２５】次に、一般に、ＺｎＯはその生成の仕方に
より抵抗値が大きく変わる（１０^-2〜１０¹²Ω・cm）こ
とが知られているが、本発明では特に、１０⁶〜１０¹⁰
Ω・cmのＺｎＯウイスカが好ましく、さらには１０⁷〜
１０⁹Ω・cmのＺｎＯウイスカがより好ましい。これに
より適切な静電気拡散性の樹脂複合物が実現される。

【００２６】ＺｎＯウイスカの抵抗値の制御は、製造時
の酸素濃度を変えることにより達成できる以外に、亜鉛
以外の金属元素、例えばアルミニウムなどのIII族元
素、銅やリチウム等のＩ族元素またはクロム等のVI族元
素をドーピングすることにより可能である。

【００２７】ここで、本発明で用いるＺｎＯウイスカの
抵抗値（みかけの体積抵抗率）の測定方法を示す。ま
ず、所定のＺｎＯウイスカを０．５ｇ採取し、直径２０
mmの一対の平板銀メッキ電極で均等にはさみ、５Kg／cm
²の圧力を試料に均一にかける。次にこの一対の平板電
極間の抵抗値を超絶縁抵抗計（例えば、ヒューレットパ
ッカード社製ＨｉｇｈＲｅｓｉｓｔａｎｃｅＭｅ
ｔｅｒ４３２９Ａ）を用いて測定し、加圧して５秒後
の値を読み取る（測定電圧２５Ｖ）。次に、ＺｎＯウイ
スカの圧粉試料を取り出し、ノギスで試料の厚さを測定
し、この試料厚さと、試料面積（３．１４cm²）と、先
に求めた抵抗値とより次の計算式で体積抵抗率Ｐを求め
る。

【００２８】Ｐ（Ω・cm）＝Ｒ・Ｓ／ｔここでＰ（Ω・cm）：体積抵抗率Ｒ（Ω）：抵抗値Ｓ（cm²）：試料面積ｔ（cm）：試料厚さ測定条件は、温度２０℃湿度４０％ＲＨとする。

【００２９】次に、ＺｎＯウイスカの半導体性の指標と
なるＺｎＯウイスカ同士の接触によりもたらされる非直
線性を表すα値は、２〜１００を示すものが好ましく、
２．５〜４０の値をもつＺｎＯウイスカが特に好適であ
る。なお、α値が２未満のＺｎＯウイスカでは、本発明
が目標とする静電気拡散性樹脂複合物とはならず、ま
た、１００を超えるＺｎＯウイスカは使用できる範囲で
はあるが、実現に極めて大きな困難が伴うため現実的で
はない。

【００３０】このα値の測定は、ＺｎＯウイスカの一対
のモノフィラメントで接触を形成し、リードを取り出し
測定（測定例を図１に示す）しても良いし、前記したＺ
ｎＯウイスカのみかけの体積抵抗率測定用の平板電極系
で、印加電圧を変えて電流値を測定する方法であっても
良く、後者が簡便で評価し易い。測定は、低電圧から徐
々に昇圧していき、Ｖ−ｉ特性の非直線性的変化を高精
度に測定するのが望ましい。

【００３１】次に、ＺｎＯウイスカの樹脂への配合量
は、３０〜８０ｗｔ％が適し、３０ｗｔ％未満では導電
通路の形成が不十分で静電気拡散に十分な導電性が付与
できず、８０ｗｔ％を超えると、複合物がもろくなるた
め好ましくない。しかしながら、４０ｗｔ％を超え７０
ｗｔ％以下ではＺｎＯウイスカ同士の接触が安定して得
られるようになるため特に好ましい。

【００３２】この複合物の導電性は、ＡＳＴＭ−Ｄ−２
５７により測定でき（測定電圧：ＤＣ５００Ｖ）１０⁵
〜１０⁹Ω／□が適当であり、特に１０⁶Ω／□以上が好
適である。１０⁹Ω／□を超えると静電気拡散性の安定
性に問題が生じるため好ましくなく、一方、１０⁵Ω／
□未満では導電性の高い材料の持つ弊害（例えば、火花
放電や短絡）が現れるため好ましくない。

【００３３】また、本発明では樹脂として熱可塑性樹脂
が好適であるが、熱硬化性樹脂であっても良い。加えて
本発明は特に射出成型法や押出成型法などの加工手段に
より成型されるのが好ましいので、それらに適した樹脂
が、好適に用いられる。

【００３４】熱可塑性樹脂については、ＡＳＴＭ−Ｄ−
１２３８の測定法によるメルトフローレート（Ｍ．Ｆ．
Ｒ．）が、１グラム／１０分から１００グラム／１０分
までの樹脂が望ましく、とりわけ１０グラム／１０分以
上が特性安定の点で好ましい。１グラム／１０分未満で
はＺｎＯウイスカ同士の接触効率が低下して適さず、１
００グラム／１０分を超える樹脂は使用できるが実用性
に乏しい。

【００３５】使用する熱可塑性樹脂は、特に、結晶性の
高い樹脂が好適であるが、非晶性の樹脂も使用できる。
具体的な結晶性樹脂としては、限定するものではない
が、ポリプロピレン樹脂，ポリブチレンテレフタレート
樹脂，ポリアセタール樹脂，ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂，ポリアミド樹脂が特に望ましく、その他、ポリ
エチレン樹脂，ポリ塩化ビニル樹脂，ポリ塩化ビニリデ
ン樹脂，ポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリエーテ
ルエーテルケトン樹脂，各種の液晶ポリマー（例えば全
芳香族液晶ポリエステルや半芳香族液晶ポリエステル）
等がある。上記ポリプロピレン樹脂では、コポリマーが
好適であるが、ホモポリマーであってもよい。また、非
晶性樹脂としては、限定するものではないが、ポリスチ
レン樹脂，ＡＢＳ樹脂，変性ＰＰＥ樹脂が特に望まし
く、その他に、ポリエーテルイミド樹脂，ポリエーテル
サルファイド樹脂，ポリアリレート樹脂，ポリスルホン
樹脂，ポリ酢酸ビニル樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポ
リメチルメタクリレート樹脂，ポリブタジエン樹脂，ポ
リアクリルニトリル樹脂等が使用できる。

【００３６】上記結晶性あるいは非晶性樹脂は、単独で
用いたり、２種以上の共重合体あるいは混合体として用
いても良い。

【００３７】他方、熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエ
ステル樹脂が好適であり、その他、エポキシ樹脂，シリ
コン樹脂，メラミン樹脂，ユリア樹脂，フェノール樹
脂，ウレタン樹脂等が使用できる。

【００３８】次に、樹脂とＺｎＯウイスカの混合や混練
には特に次のような注意が払われなければならない。即
ち、常に、ＺｎＯウイスカの折損を最少限にして、その
上、電気的な導電通路となるＺｎＯウイスカ同士の接触
が効果的に得られるように混合や混練の条件（温度，回
転数，粘度など）が決められなければならない。混合や
混練のための装置としては、従来よりこの種複合材料の
混練に用いられてきた単軸式や多軸式の押出機等の各種
装置、リボンブレンダーやスーパーミキサー（ヘンシェ
ルミキサー）等のスクリュー回転翼式容器固定型，水平
円筒型，傾斜円筒型、あるいはＶ型のタンブルミキサー
等の容器回転型混合機等も用いられる。

【００３９】また、成型物の成型には、各種の成型加工
法が適用できる。即ち、射出成型が本発明には最も適す
るが、この他、押出成型，圧縮成型，真空成型，吸込成
型等であっても良い。

【００４０】本発明の静電気拡散性樹脂複合物は、成型
原料のペレットや粉として、あるいは完成品や半完成品
の各種成型物や部品として提供されるものである。さら
に、押出成型や延伸技術を応用して、板や、シート、フ
ィルム等に加工され、提供されることも何ら差支えな
い。

【００４１】次に、ＺｎＯウイスカを表面処理して使用
することもできる。この場合、特にシラン系のカップリ
ング剤が好適であり、その他、クロム系やチタン系、シ
リルパーオキサイド系、有機リン酸系等も使用できる。

【００４２】次に本発明では、ＺｎＯウイスカと第２の
導電材とを併用することにより、導電性が改善できる場
合がある。この第２の導電材としては、金属，カーボン
またはグラファイトの粒子または、フレークや繊維の
他、ＺｎＯウイスカ以外の導電性セラミックスの粒子，
フレーク、または繊維が好適である。この他、有機導電
性高分子の粉末やフレーク、イオン性の有機系帯電防止
剤なども第２の導電材として使用可能である。

【００４３】上記金属の具体例としては、銀，金，ステ
ンレス，アルミニウムが好適であり、この他、銅，ニッ
ケル，パラジウム，鉄等が使用できる。

【００４４】導電性セラミックスの具体例としては、酸
化錫，アンチモンドープ酸化錫，酸化インジウム，酸化
鉛等の金属酸化物系セラミックスや、炭化珪素，炭化ジ
ルコニウム，炭化チタニウム等の炭化物系セラミックス
や、導電性チタン酸カリウム等の他、例えば、アンチモ
ンドープ酸化錫等の粉末材料を絶縁性または低導電性の
各種粉末，フレーク，ビーズ，繊維系材料にコートした
導電性セラミックスがある。

【００４５】また、有機導電性高分子の具体例として
は、ポリアセチレン，ポリピロール，ポリチオフェン，
ポリアニリン，ＴＣＮＱ等があり、イオン性の有機系帯
電防止剤としては、高級アルコール，第４級アンモニウ
ム塩，カリウム塩やナトリウム塩タイプの両性カチオン
・アニオン型等の帯電防止剤がある。

【００４６】次に、ＺｎＯウイスカと上記第２の導電材
を合わせた全配合量は、樹脂に対して５０〜８０ｗｔ％
が好ましく、一方、ＺｎＯウイスカと第２の導電材の比
率は、１対５０から５０対１の間が好適で、特に１対５
から５対１の間がより好ましい。その理由は、第２の導
電材が多過ぎるとＺｎＯウイスカ添加による相乗効果が
期待できなくなることであり、即ち、適切な静電気拡散
性が得られなくなる。

【００４７】さらに、全体の特性を著しく損なうことの
ない範囲で、各種配合材が配合できることは言うまでも
ない。例えば、ガラスのファイバーやフレーク，ビーズ
あるいはタルク，マイカ，炭酸カルシウム，クレー，硫
酸バリウム，アルミナ，シリカ，けいそう土，木粉等の
補強材や増量材、水酸化アルミニウムや三酸化アンチモ
ン，リン酸エステル等の難燃剤、二硫化モリブデンやＰ
ＴＦＥ等のフッ素樹脂の摺動材、酸化チタンやカーボン
ブラックなどの着色材の他、各種の安定剤や劣化防止剤
等を適当量配合することは何ら差し支えない。

【００４８】（実施例１）大部分がテトラポット形状の
ＺｎＯウイスカを溶湯法により得た。このウイスカの基
部から先端までの長さは１０〜３０μｍで、アスペクト
比は平均１５であり、粉体の抵抗値より算出されるみか
けの体積抵抗率は２×１０⁸Ω・cmであり、この電極系
によるＶ−ｉ特性のα値は３．９であった。

【００４９】次に、ポリプロピレン樹脂（三菱油化
（株）商品名：三菱ポリプロＢＣＩＥ／メルトフローレ
ート：３３グラム／１０分）を２．５Kg用意し、先のＺ
ｎＯウイスカ２．５Kgとポリエチレン樹脂製の袋中で静
かに均一に混合（配合量：５０ｗｔ％）して単軸式スク
リュー押出機のホッパーに投入し、シリンダー温度２４
０℃で十分混練し（この時のスクリューの回転数４０
ｒ．ｐ．ｍ．）、ノズルから押し出し、水冷してから、
ペレット状に切断した。得られた樹脂複合物のペレット
は直径３mmで長さが平均５mmであった。

【００５０】さらに、このペレットを射出成型機のホッ
パーに投入し、樹脂温度２２０℃、金型温度５２℃で成
型し、ダンベル試験片と平板（８５mm×８５mm×３mm
ｔ）を得た。これらの成型物は、表面が平滑で美観があ
り、しかも白色であった。またこれら成型物の物性値
は、曲げ弾性率が２０１００Kg／cm²、表面抵抗率が３
×１０⁶Ω／□であって、優れた静電気拡散性樹脂複合
物であることがわかった。

【００５１】次に、この平板を液体窒素中に３０秒間浸
漬後冷却し、ニッパーで破断して、破断面の観察に供し
た。この破断面を電子顕微鏡（１５００倍）で観察した
ところ、大部分のテトラポット状ウイスカは単純針状ウ
イスカに折損してはいたが、一部残存しているものも見
受けられた。また、さらに、多くの部分で、ＺｎＯウイ
スカ同士が接触し合って導電通路を形成していることも
観察できた。

【００５２】（実施例２）〜（実施例８）まず、（表
１）に示す各種グレードのポリプロピレン樹脂を用意し
た。次に、溶湯法より得たＺｎＯウイスカは大部分がテ
トラポット形状をしており、基部から先端までの長さは
１０〜５０μｍに分布し、アスペクト比は５〜５０に分
布しており、みかけの体積抵抗率は８×１０⁷Ω・cmで
あった。又、α値は５．１であった。このウイスカ２．
５Kgと樹脂２．５Kgをポリエチレン樹脂製の袋中で静か
に均一に混合して、実施例１と同様にして樹脂複合物の
ペレットを得た。この時、シリンダーの温度は２２０℃
で、スクリューの回転数は２０ｒ．ｐ．ｍ．であった。

【００５３】次に、このペレットを射出成型機のホッパ
ーに投入し、樹脂温度２４０℃、金型温度４０℃で平板
を成型し、表面抵抗値を測定した。その結果、メルトフ
ローレート（Ｍ．Ｆ．Ｒ．）が１．０グラム／１０分以
上の樹脂を用いれば、（表１）の実施例２から８に示す
ように、静電気拡散性樹脂複合物が得られることがわか
り、さらに、１０グラム／１０分以上の樹脂で比較的低
抵抗率に収束し、特に好結果が得られることがわかっ
た。

【００５４】

【表１】（実施例９）ポリプロピレン樹脂（三菱ポリプロ：ＢＣ
ＩＥ）と、エポキシシラン（Ａ−１８７）で表面処理し
たＺｎＯウイスカを用意した。このウイスカの大部分は
テトラポット形状をしており、基部から先端までの長さ
は３〜３００μｍに分布し、アスペクト比は５〜５０に
分布していた。みかけの体積抵抗率は３×１０⁸Ω・cm
で、α値は４．８であった。このウイスカと樹脂を用い
て実施例１と同様の方法で、配合量を変えてペレットを
作成した。この時のシリンダー温度は２３０℃でスクリ
ューの回転数は４０ｒ．ｐ．ｍ．であった。次に樹脂温
度２００℃、金型温度５０℃で射出成型し、平板とアイ
ゾット衝撃強度測定片を作り、測定に供した。その結
果、図４に示すように、配合量が３０ｗｔ％以上で、静
電気拡散性樹脂複合物が得られるが、３０ｗｔ％ではバ
ラツキが大きく、４０ｗｔ％を越えると特性が安定化
し、８０ｗｔ％を越えると耐衝撃性が極めて低下するこ
とがわかった。耐衝撃性の面からは、７０ｗｔ％以下が
特に良好であった。

【００５５】（実施例１０）まず、ポリブチレンテレフ
タレート樹脂（大日本インキ化学工業（株）商品名：プ
ラナックＢＴ−１０００Ｓ０１）を用意した。この樹脂
のＭ．Ｆ．Ｒ．は６．８グラム／１０分であった。この
樹脂３kgと、実施例１で用いたＺｎＯウイスカ２kgを、
実施例１の方法と同様に混合し、混練（スクリューの回
転数４０ｒ．ｐ．ｍ）し、平板を成型した。この時、混
練，成型共に樹脂温度を２５０℃にした。成型樹脂板の
表面抵抗値は、６×１０⁶Ω／□で極めて良好な静電気
拡散性を具備していることがわかった。

【００５６】（実施例１１）２液性の不飽和ポリエステ
ル樹脂を所定の比率に配合し、実施例１と同じＺｎＯウ
イスカを６０ｗｔ％配合し、十分静かに攪拌して均一混
合し、平板作成用の金型に流し込み、８０℃／５時間で
硬化させた。得られた樹脂板の表面抵抗値は、７×１０
⁷Ω／□で、良好な静電気拡散性を備えていることがわ
かった。

【００５７】（実施例１２）実施例１のＺｎＯウイスカ
２．５kgだけをＺｎＯウイスカ２．０kgとアンチモンド
ープ酸化錫を１．０kgとを均一混合した導電材に変えて
実施例１と全く同様に実験した。この結果、樹脂板の表
面抵抗値は、７×１０⁵Ω／□で極めて安定であった。

【００５８】

【発明の効果】本発明の静電気拡散性樹脂複合物によれ
ば、表面抵抗が１０⁵〜１０⁹Ω／□の理想的な静電気拡
散性が得られる。

【００５９】しかも、単に電気特性に限らず機械特性か
ら外観（美観）に至るまで、優れた特性をあわせ持つ本
発明の樹脂複合物は、ＯＡやＦＡ、半導体関連分野にと
どまらず、広い分野での応用が期待でき、その産業性は
極めて大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＺｎＯウイスカ同士の接触界面の導電性の比直
線性の一例を示すＶ−ｉ特性曲線図

【図２】ＺｎＯウイスカの配合量と表面抵抗値との関係
を示す特性曲線図

【図３】テトラポット形状のＺｎＯウイスカを示す電子
顕微鏡写真

【図４】ＺｎＯウイスカの配合量と表面抵抗値およびア
イゾット衝撃値との関係を示す特性曲線図

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】テトラポット形状のＺｎＯウイスカの粒子構造
を表す電子顕微鏡写真

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 101/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂に少なくとも、針状結晶部の長さが
３〜３００μｍで、アスペクト比が３以上であり、みか
けの体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ω・cmの酸化亜鉛ウイ
スカが分散され、少なくとも一部の該酸化亜鉛ウイスカ
同士が電気的に接触し導電通路を形成していることを特
徴とする静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項２】前記酸化亜鉛ウイスカ同士の接触による
Ｖ−ｉ特性の非直線性の程度を表わすα値が２〜１００
である請求項１記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項３】前記酸化亜鉛ウイスカの形状が単純針状
である請求項１または２記載の静電気拡散性樹脂複合
物。
【請求項４】前記酸化亜鉛ウイスカの形状がテトラポ
ット状である請求項１または２記載の静電気拡散性樹脂
複合物。
【請求項５】前記酸化亜鉛ウイスカが、４軸，３軸，
２軸または１軸の単独、あるいはこれらの２種類以上の
混合系である請求項１または２記載の静電気拡散性樹脂
複合物。
【請求項６】前記酸化亜鉛ウイスカが溶湯法により製
造された酸化亜鉛ウイスカである請求項１ないし５のい
ずれかに記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項７】前記酸化亜鉛ウイスカはＩ族，IIIまた
はＶＩ族金属元素をドープした酸化亜鉛ウイスカである
請求項１ないし６のいずれかに記載の静電気拡散性樹脂
複合物。
【請求項８】前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１
または２記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項９】前記熱可塑性樹脂のメルトフローレート
が１グラム／１０分以上１００グラム／１０分以下であ
る請求項８記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項１０】前記熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である
請求項８または９記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項１１】前記結晶性樹脂がポリプロピレン樹脂
である請求項１０記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項１２】前記結晶性樹脂がポリブチレンテレフ
タレート樹脂である請求項１０記載の静電気拡散性樹脂
複合物。
【請求項１３】前記樹脂に前記酸化亜鉛ウイスカを３
０〜８０ｗｔ％配合した請求項１または２記載の静電気
拡散性樹脂複合物。
【請求項１４】前記樹脂に前記酸化亜鉛ウイスカを４
０ｗｔ％を越え７０ｗｔ％以下配合した請求項１または
２記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項１５】樹脂複合物の導電度が１０⁵〜１０⁹Ω
／□である請求項１または２記載の静電気拡散性樹脂複
合物。
【請求項１６】前記樹脂複合物が成形用材料のペレッ
トまたは粉、あるいは成型された成型物である請求項
１，２または１５記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項１７】樹脂に、少なくとも針状結晶部の長さ
が３〜３００μｍで、アスペクト比が３以上であり、み
かけの体積抵抗率が１０⁶〜１０¹⁰Ω・cmである酸化亜
鉛ウイスカと、他の少なくとも１種類の導電材とが分散
され、少なくとも一部の該酸化亜鉛ウイスカ同士、また
は酸化亜鉛ウイスカと導電材、または、導電材同士が電
気的に接触し、導電通路を形成していることを特徴とす
る静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項１８】前記導電材が、金属，カーボンまたは
グラファイトの粒子またはフレークまたは繊維である請
求項１７記載の静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項１９】前記導電材が、導電性セラミックスの
粒子またはフレークまたは繊維である請求項１７記載の
静電気拡散性樹脂複合物。
【請求項２０】酸化亜鉛ウイスカと前記他の導電材と
を合わせた樹脂に対する全配合量が５〜８０ｗｔ％であ
る請求項１７ないし１９記載の静電気拡散性樹脂複合
物。
【請求項２１】酸化亜鉛ウイスカと前記他の導電材の
比率が、１対５０と５０対１の間である請求項１７ない
し２０記載の静電気拡散性樹脂複合物。