JPH07113029A

JPH07113029A - 半導電性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH07113029A
Application number: JP28396393A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tateishi; 健二立石; Toshiaki Shimizu; 利明清水
Original assignee: Okura Industrial Co Ltd
Current assignee: Okura Industrial Co Ltd
Priority date: 1993-10-18
Filing date: 1993-10-18
Publication date: 1995-05-02
Anticipated expiration: 2017-06-24
Also published as: JP3295745B2

Abstract

(57)【要約】【目的】半導電性領域（１０³〜１０¹⁰Ωｃｍ）での
体積抵抗率の変動が小さく、体積抵抗率が加工条件に依
らず安定している弗素系樹脂組成物を提供することを目
的とする。【構成】ポリ弗化ビリニデン系樹脂及び／又は弗素ゴ
ム、導電性フィラー（特に、カーボンブラックの場合が
好ましい。）１〜２０重量％、及び制電性物質としての
熱可塑性ポリエーテル２〜１０重量％からなることを特
徴とする半導電性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導電性領域（１０³
〜１０¹⁰Ωｃｍ）で安定した体積抵抗率を有する熱可塑
性樹脂組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂に導電性を与える方
法は種々知られており、一般には各種の樹脂に導電性材
料（カーボンブラック等）を添加する方法が用いられて
いる。一方、熱可塑性樹脂の一つである弗素系樹脂は、
非粘着性、非汚染性、耐薬品性等に優れた特性を有して
おり、この弗素系樹脂の有する特異な性質から、ＯＡ機
器の分野において各種部材として利用されているが、最
近ＯＡ機器の部材として特に半導電領域の材料の必要性
が高まっている。

【０００３】弗素系樹脂に対して導電性を付与する場合
にも、他の熱可塑性樹脂の場合と同様に導電性材料、例
えばカーボンブラック、銀、銅等の各種金属粉、炭素繊
維、金属繊維等を添加することによって、体積抵抗率を
１０^-2〜１０¹⁰Ωｃｍ程度まで低下させることが可能で
ある。しかしながら、弗素系樹脂に対し導電性材料であ
るケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性
カーボンブラックを添加して、１０³〜１０¹⁰Ωｃｍと
いう半導電性を付与しようとした場合、体積抵抗率のバ
ラツキが非常に大きく、また加工条件によっても体積抵
抗率は変動するという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記事情に
鑑みなされたもので、半導電領域での体積抵抗率の変動
が小さく、体積抵抗率が加工条件に依らず安定している
半導電性の弗素系樹脂組成物を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、ポリ弗
化ビリニデン系樹脂及び／又は弗素ゴム、導電性フィラ
ー１〜２０重量％、及び熱可塑性ポリエーテル２〜１０
重量％からなることを特徴とする半導電性樹脂組成物が
提供され、特に、前記導電性フィラーが、カーボンブラ
ックであることを特徴とする前記半導電性樹脂組成物が
提供される。

【０００６】即ち、本発明者等は前記弗素系樹脂に対し
て、導電性フィラー、特にカーボンブラックに加えて、
更に制電性物質としての熱可塑性ポリエーテルを添加し
た樹脂組成物は、弗素系樹脂に対して単にカーボンブラ
ックを添加したものに比べ、体積抵抗率が１０³〜１０
¹⁰Ωｃｍの範囲の半導電領域での抵抗率のバラツキが小
さく、また体積抵抗率が加工条件に左右されずに安定し
ていることを見い出し、本発明を完成するに至ったもの
である。

【０００７】以下、本発明を更に詳述する。本発明にお
いては、各種ある弗素系樹脂の中でも比較的低い加工温
度を持つポリ弗化ビニリデン系樹脂（ＰＶＤＦ）、ある
いは弗素ゴムを用いる。他の弗素系樹脂、例えばテトラ
フルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル共重合体（ＰＦＡ）等は加工温度が高く、後述す
る制電性物質と混合して加工した場合、制電性物質の分
解あるいは変質を招く恐れがあるため使用に適さない。

【０００８】本発明に用いられるＰＶＤＦは、一般に所
謂ポリ弗化ビリニデン樹脂として流通されている樹脂で
あり、弗化ビリニデンのホモポリマー又は弗化ビリニデ
ンに少量のコモノマーを共重合して得られるコポリマー
を含む。弗化ビニリデンと共重合させるコモノマーとし
ては、６−弗化ポリプロピレン、テトラフルオロエチレ
ン等が挙げられ、該コモノマーは、５〜１５モル％程度
使用できる。」

【０００９】また弗素ゴムとしては、ビニリデンフルオ
ライド−ヘキサフルオロプロペン共重合体、ビニリデン
フルオライド−プロピレン共重合体、ビニリデンフルオ
ライド−ヘキサフルオロアセトン共重合体等の前記ＰＶ
ＤＦと相溶性の良いものが挙げられる。なおこれらＰＶ
ＤＦ及び弗素ゴムは単独で使用しても良く、２種以上を
組み合わせて使用しても良い。

【００１０】また、本発明において用いられる導電性フ
ィラーとしては、カーボンブラック、銀、銅等の各種金
属粉、炭素繊維、金属繊維等の熱可塑性樹脂に導電性を
付与するために常用されているものが使用できるが、特
にカーボンブラックを使用することが好ましい。カーボ
ンブラックとしては、例えばアセチレンブラック、ファ
ーネスブラック、チャンネルブラック等を挙げることが
出来る。具体的にはファーネスブラックの１種であるケ
ッチェンブラックＥＣ及びケッチェンブラックＥＣ−６
００ＪＤ（ケッチェンブラックインターナショナル社の
商品名）が少ない添加量で高い導電効果を発揮すること
から好んで用いられる。

【００１１】導電性フィラーがカーボンブラックの場
合、添加量はこれらの一種を単独で又は２種以上を併用
し、樹脂組成物中、１〜２０重量％、より好ましくは２
〜１０重量％含有させることが望ましい。添加量が１重
量％未満では目的とする導電性を得ることが出来ず、一
方２０重量％を越える量を添加するとカーボンブラック
単独の導電効果によって体積抵抗率を１０³Ωｃｍ以下
に低下し、更に組成物の加工性を損ねてしまうので好ま
しくない。

【００１２】本発明においては、前記弗素系樹脂に導電
性フィラーのみでなく、更に制電性物質として熱可塑性
ポリエーテルを２〜１０重量％程度含有させる。この制
電性物質を用いることにより、弗素系樹脂に導電性フィ
ラーのみを混合した場合に比べて、得られる樹脂組成物
の体積抵抗率を更に低下させ、安定化させることが可能
となる。

【００１３】熱可塑性ポリエーテルとしては、ポリアル
キレンエーテル、ポリエピクロルヒドリン、及びそれら
の共重合体が挙げられる。更に加工性や高分子本来の特
性、あるいは弗素樹脂との相溶性を考慮すると、ポリア
ルキレンエーテル共重合体が好ましい。なおここでポリ
アルキレンエーテルとしては、ポリエチレンエーテル、
ポリプロピレンエーテル、ポリエチレンプロピレンエー
テル等のエチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキ
サイドの重合生成物等を挙げられる。またポリアルキレ
ンエーテル共重合体としては、ポリエーテルエステルア
ミド、ポリエーテルアミド、ポリエーテルエステルウレ
タン、及びポリエーテルウレタンから選ばれたポリマー
が挙げられるが、好ましくはポリエーテルエステルアミ
ド及びポリエーテルアミドである。

【００１４】本発明において、ポリエーテルエステルア
ミドとは、ナイロン６、６６、１１又は１２等のポリア
ミドブロック単位とポリエーテル単位とから成るブロッ
ク共重合体であり、例えば、ポリエチレングリコール、
ジカルボン酸、脂肪族ジアミン、ε−カプロラクタム等
を主たるモノマー成分とする共重合体を意味する。

【００１５】更に、環境依存性のために、制電性物質に
加えて有機電解質を配合するのが好ましい。有機電解質
は、全組成に対して０．１〜１．０重量％配合するのが
好ましい。この有機電解質としてはドデシルベンゼンス
ルホン酸、トリデシルベンゼンスルホン酸、ノニルベン
ゼンスルホン酸、ヘキサデシルベンゼンスルホン酸、ド
デシルスルホン酸等のスルホン酸と、ナトリウム、カリ
ウム、リチウム等のアルカリ金属から形成されるスルホ
ン酸のアルカリ金属塩、ジステアリルリン酸ナトリウム
等のリン酸アルカリ金属塩、及びその他有機カルボン酸
のアルカリ金属塩等が挙げられるが、ドデシルベンゼン
スルホン酸ナトリウム等のスルホン酸の金属塩が特に好
適である。

【００１６】尚、本発明による樹脂組成物は半導電性熱
可塑性樹脂組成物であるから、その特性を損なわない限
り、前記必須成分に加えてこの種組成物に添加しうる各
種の補助成分を含有させることが出来る。この様な補助
成分としては、耐摩耗性を向上させるための各種無機フ
ィラー、酸化防止剤、難燃剤、滑剤等が挙げられる。

【００１７】本発明の樹脂組成物は、前記弗素系樹脂、
導電性フィラー、熱可塑性ポリエーテル及び好ましくは
有機電解質を混合することにより得られるが、その混合
方法としては均一に混合できれば良く特に制限はない。
例えば、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、２本ロー
ル、３本ロールあるいは１軸押出機、２軸押出機等の通
常の熱可塑性樹脂に対し使用される混練機を採用するこ
とができる。

【００１８】また、本発明によって得られる樹脂組成物
は、押出成形、射出成形、カレンダー成形等の通常の加
工方法によって成形加工してフィルム、シート、チュー
ブ、成形品のような形状の製品とすることが出来る。

【００１９】

【実施例】以下に本発明を実施例にて詳細に説明する。
なお、体積抵抗率は三菱油化（株）製ハイレスタＭＣＰ
−ＨＴ２６０を使用して、各々１０個の試験片を測定
し、結果を平均値、最大値、最低値で表して評価した。

【００２０】製造例１弗素ゴム（セントラル硝子（株）製、セフラルソフトＧ
１８０）９５重量部と導電性カーボンブラック（ケッチ
ェンブラックインターナショナル社製、ケッチェンブラ
ックＥＣ−６００ＪＤ）５重量部を２軸押出機を用いて
混練造粒し、導電性弗素ゴムコンパウンドを調製した。

【００２１】実施例１ポリ弗化ビニリデン系樹脂（Ｐｅｎｎｗａｌｔ社製、Ｋ
ＹＮＡＲ２８００）５４．７５重量部、製造例１で調製
した導電性弗素ゴムコンパウンド４０重量部、及び制電
性物質としてのポリエーテルエステルアミド（東レ
（株）製、ＰＡＳ４０Ｔ）５重量部、有機電解質として
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２５重量部
の割合で配合し、２軸押出機を用いて混練造粒して半導
電性樹脂組成物を得た。次いで、これを１軸押出機を用
いてＴダイより押出成形して体積抵抗率測定用シートを
得た。得られたシートの体積抵抗率を表１に示す。

【００２２】実施例２有機電解質を使用しない以外は実施例１と同じ組成にな
るよう配合し、２本ロールで混練して半導電性樹脂組成
物を得た。次いで、これを２００℃、１５０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²の条件で１０分間加熱・加圧して体積抵抗率測定用
試験片を得た。得られた試験片の体積抵抗率を表１に示
す。

【００２３】比較例１制電性物質を使用せずに、ポリ弗化ビニリデン系樹脂、
導電性弗素ゴムコンパウンドのみで実施例と同じカーボ
ンブラック濃度となるように配合し、実施例２と同様な
手段によって体積抵抗率測定用試験片を得た。得られた
試験片の体積抵抗率を表１に示す。

【００２４】比較例２実施例と同程度の体積抵抗率を示す試験片とするために
比較例１よりもカーボンブラックの濃度を高くして、ポ
リ弗化ビニリデン系樹脂と導電性弗素ゴムコンパウンド
を配合し、以下実施例２と同様な手段によって体積抵抗
率測定用試験片を得た。得られた試験片の体積抵抗率を
表１に示す。

【００２５】

【表１】なお、表１中、ＤＢＳＡ−Ｎａはドデシルベンゼンスル
ホン酸ナトリウムを表す。

【００２６】表１からも明らかなように、実施例１と２
は、混練方法等が異なっていても同じ程度の体積抵抗率
を示し、また体積抵抗率のバラツキは約０．２〜０．５
桁程度と非常に安定していた。一方、制電性物質として
の熱可塑性ポリエーテルを添加していない比較例１の場
合、実施例と同じカーボンブラック濃度であるにも拘わ
らず体積抵抗率が高く、体積抵抗率のバラツキも約１．
５桁程度と大きかった。更に、比較例２のようにカーボ
ンブラック濃度を増やす、実施例と同程度の体積抵抗率
を示すが、バラツキが約４桁にも達し実際の使用には適
さないものであった。

【００２７】

【発明の効果】本発明の組成物は、加工方法、条件の違
いが多少あっても安定した体積抵抗率を示し、また、カ
ーボンブラックのような導電性フィラーの添加量が通常
より少なくても済むので微妙な体積抵抗率の管理が要求
される半導電性熱可塑性樹脂のフィルム、シート、チュ
ーブ、成形品を工業的に製造するのに極めて有用であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリ弗化ビリニデン系樹脂及び／又は弗
素ゴム、導電性フィラー１〜２０重量％、及び熱可塑性
ポリエーテル系樹脂２〜１０重量％からなることを特徴
とする半導電性樹脂組成物。
【請求項２】前記導電性フィラーが、カーボンブラッ
クであることを特徴とする請求項１記載の半導電性樹脂
組成物。