JPH10324812A - 導電性樹脂組成物および導電性樹脂成形品 - Google Patents

導電性樹脂組成物および導電性樹脂成形品

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JPH10324812A
JPH10324812A JP13534097A JP13534097A JPH10324812A JP H10324812 A JPH10324812 A JP H10324812A JP 13534097 A JP13534097 A JP 13534097A JP 13534097 A JP13534097 A JP 13534097A JP H10324812 A JPH10324812 A JP H10324812A
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JP
Japan
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resin
conductive
conductive resin
resin composition
carbon powder
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JP13534097A
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English (en)
Inventor
Masato Takagi
正人 高木
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導電性樹脂組成物の流動性を改善するととも
に、広範囲な導電領域で安定した導電特性を示す導電性
樹脂組成物とその成形品を提供すること。 【解決手段】 樹脂 100重量部に対し、粒状炭素粉末の
導電性フィラー1〜100重量部を添加してなることを特
徴とする導電性樹脂組成物とその成形品であり、前記粒
状炭素粉末が、 400〜3000℃で焼成した平均粒径 0.1〜
30μmのメソカーボンマイクロビースであることが好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導電性樹脂組成物
および導電性樹脂成形品に関し、特に、流動性に優れ、
かつ広範囲な導電領域で安定した導電特性を示す導電性
樹脂組成物とその成形品について提案するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、導電性樹脂組成物は、熱可塑性
樹脂や熱硬化性樹脂などの樹脂中に、導電性フィラーを
添加することによって得られる。この導電性樹脂組成物
に用いられる導電性フィラーとしては、ファーネスブラ
ック, チャンネルブラック, ランプブラック, アセチレ
ンブラックなどのカーボンブラック、炭素繊維,黒鉛粉
などの炭素系フィラー、銀,銅,金,ニッケル,パラジ
ウム,鉄,ステンレス鋼,酸化錫,酸化インジウム,酸
化鉛,炭化珪素,炭化ジルコニウム,炭化チタニウムな
どの金属あるいは金属化合物の粉末あるいは繊維がある
(例えば、特開平3−188159号公報、特開平4−103658
号公報、特開平4−218566号公報など) 。これらの導電
性フィラーのうち、特に炭素系フィラーが価格の安い点
で有利に用いられている。
【0003】このような導電性樹脂組成物は、帯電防止
用材料として用いる場合、表面抵抗率を108 〜1010Ω/
sqに制御する必要がある。というのは、導電性樹脂組成
物の表面抵抗率が1010Ω/sqを超えると、充分な帯電防
止効果が得られず、一方108Ω/sq未満では有機高分子
材料本来の絶縁性が失われてしまうからである。
【0004】しかしながら、導電性フィラーとして、体
積抵抗率が10-1Ωcm程度の炭素系フィラーを用いた場
合、添加量に対する表面抵抗率の変化が急激であり、表
面抵抗率が 104〜1012Ω/sqまで急激に変化し、容易に
制御できないという問題があった。
【0005】この問題を解決するための試みとして、導
電特性の低いフィラーを添加する方法がある。しかしな
がら、この方法では、所望の導電特性を示す導電性樹脂
組成物を得るのに必要なフィラー添加量が増大し、導電
性樹脂組成物の流動性が低下するという別の問題があっ
た。
【0006】一方、導電性樹脂組成物を導電性材料(表
面抵抗率 100〜104 Ω/sqの領域)として用いる場合、
導電性フィラーとしての炭素系フィラーは、その添加量
を多くする必要がある。しかしながら、導電性フィラー
として用いられる炭素系フィラーは、カーボンブラック
が球体の結合状、炭素繊維が繊維状、および天然黒鉛粉
が鱗片状であり、いずれも樹脂への分散性および流れ性
が悪い。このため、導電性フィラーの充填率を高くする
と、導電性樹脂組成物の流動性が低下するという問題が
あった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題を解消するためになされたものであり、その主たる目
的は、導電性樹脂組成物の流動性を改善するとともに、
広範囲な導電領域で安定した導電特性を示す導電性樹脂
組成物とその成形品を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的の実
現に向け鋭意研究を行った。その結果、粒状の炭素粉末
を用いることで、炭素粉末の分散性が向上し、これを混
合した導電性樹脂組成物は、流動性が著しく改善され、
炭素粉末の高充填が可能となることを見いだした。そし
て、上記粒状炭素粉末としては、所定の温度で焼成した
メソカーボンマイクロビースを用いることが好ましく、
このようなメソカーボンマイクロビースによれば、炭素
粉末が示す導電特性を容易に制御でき、これを混合した
導電性樹脂組成物は、広範囲にわたる導電領域で安定し
て使用できることを見いだした。
【0009】このような知見に基づいて想到した本発明
の導電性樹脂組成物は、樹脂 100重量部に対し、粒状炭
素粉末の導電性フィラー1〜100 重量部を添加してなる
ことを特徴とする組成物であり、前記粒状炭素粉末とし
ては、 400〜3000℃で焼成した平均粒径 0.1〜30μmの
メソカーボンマイクロビースを用いることが好ましい。
また本発明は、このような導電性樹脂組成物を用いて成
形した成形品を提案する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の導電性樹脂組成物に添加
する粒状の炭素粉末としては、メソカーボンマイクロビ
ース焼成物や粒状に粉砕した黒鉛などが有利に適合す
る。特に本発明では、粒状炭素粉末の導電特性を容易に
制御できる点で、メソカーボンマイクロビース焼成物を
用いることが好ましい。
【0011】このメソカーボンマイクロビースは、各種
重質油からピッチを製造する段階において、熱処理 (例
えば、処理温度 350〜500 ℃) することにより発生する
メソフェーズ小球体であり、この球体をピッチマトリッ
クスから不溶解分として分離したものをいう。
【0012】このメソカーボンマイクロビースは、多環
芳香族化合物の平面分子が積層した構造をとっており、
焼成すると、その多環芳香族化合物の縮合がさらに進ん
だ構造になると考えられる。その結果、このメソカーボ
ンマイクロビースの焼成物は、導電率が焼成温度により
変化し、絶縁体レベルの導電特性から黒鉛なみの導電特
性を示す,広い範囲の導電特性を示す物質となる。即
ち、本発明において、400〜3000℃で焼成したメソカー
ボンマイクロビースを用いる理由は、その焼成温度の範
囲内であれば、上述した広い範囲の導電特性を適宜に利
用することができるからである。
【0013】このようなメソカーボンマイクロビースの
焼成物は、その平均粒径を 0.1〜30μmとすることが好
ましい。この理由は、平均粒径が 0.1μm未満では、粒
子の分散状態が悪くなるために成形性が悪化し、一方、
平均粒径が30μmを超えると、粒子間距離が広くなるた
めに導電性が落ちるからである。この平均粒径は、メソ
カーボンマイクロビースを発生させる時の熱処理時間を
変化させることで調整できる。また、メソカーボンマイ
クロビースの焼成物を粉砕したものも使用できる。粒状
炭素粉末は、球状や楕円状などの形態でもよく、表面に
微細な凹凸があってもよい。
【0014】本発明において、粒状炭素粉末の添加量
は、樹脂 100重量部に対し、1〜100重量部とする。こ
の理由は、添加量が1重量部未満では充分な導電特性を
示さず、一方 100重量部を超えると粘性が増加し流動性
が悪くなるからである。
【0015】本発明の導電性樹脂組成物において、樹脂
としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いるこ
とができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロ
ピレン, ポリエチレンなどのポリオレフィン、ポリスチ
レン, アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体,アクリロニトリル−スチレン共重合体, ハイインパ
クトポリスチレン(HIPS)などのスチレン系樹脂、ポリア
ミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート
(PET), ポリブチレンテレフタレート(PBT) などのポリ
エステル、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、ポリ
スルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルケトンケトン、ポリフエニレンスルフ
ィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリア
セタール、液晶ポリエステルなどを用いることができ
る。また、これらは単独および2種以上を混合して使用
することができる。
【0016】熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノー
ル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジア
リールフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド
樹脂、ジフェニルオキサイド樹脂、トリアジン樹脂、B
Tレジン(例えば、三菱ガス化学製)などを用いること
ができる。
【0017】さらに、目的に応じて、顔料や染料、ガラ
ス繊維、タルク、炭酸カルシウムなどの充填剤、安定
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、難燃
剤、および他の帯電防止剤などを併用することができ
る。
【0018】以上説明したような本発明の導電性樹脂組
成物は、例えば、押し出し機やニーダーなどによる公知
の方法で混練した後、射出成形、押し出し成形などによ
り成形品とすることができる。また、樹脂と球状炭素粉
末を直接成形機に供給し、成形することも可能である。
【0019】なお、本発明の導電性樹脂成形品は、IC
パッケージ、ICトレイ、導電性プラスチックシート、
キャリアテープ、IC容器、ICキャリア、EMIシー
ルド、導電性フィルム、電力ケーブル用半導電性層材
料、帯電防止材料などに使用することができる。
【0020】
【実施例】
(実施例1, 2および比較例1〜3)芳香族ポリスルホン
樹脂とポリフェニレンスルフィド、またはポリフェニレ
ンスルフィドとポリフェニレンエーテル樹脂(PPO)
に、メソカーボンマイクロビース焼成物、ケッチェンブ
ラック、または黒鉛粉をブレンダーで配合し、30mm押し
出し機を用いてペレット化した(温度: 270〜330
℃)。このペレットを射出成形して各種試験片とし、流
動性と導電性を評価した。その評価結果を表1に示す。
【0021】なお、メルトフローレイトによる流動性の
評価は、JIS-K7210 (荷重10kg、測定温度:芳香族ポリ
スルホン樹脂とポリフェニレンスルフィドは320 ℃、ポ
リフェニレンスルフィドとポリフェニレンエーテル樹脂
は300 ℃)に準じて測定することにより行った。表面抵
抗率の測定による導電性の評価は、2点端子表面固有抵
抗計を用いて行った。
【0022】
【表1】
【0023】(実施例3〜5および比較例4, 5)ポリフ
ェニレンエーテル樹脂(PPO)とハイインパクトポリ
スチレン樹脂(HIPS)、およびメソカーボンマイク
ロビースまたはケッチェンブラックをブレンダーで配合
し、30mm押し出し機(温度 280℃)でペレット化した。
このペレットを型締め25トンの射出成形機にて 290℃
で、縦80mm、横50mm、厚さ2mmの平板に成形して試験片
とした。
【0024】こうして得た試験片の表面抵抗率を、ゲー
トから20mm, 40mm, 60mmの位置で各10サンプルずつ(n
=10)測定し、その平均値を求め、結果を表2に示す。
また、10サンプルの各測定点(総計n=30)での表面抵
抗率の最大値と最小値の差 (桁で示す) を表2に示す。
なお、表面抵抗率の測定は2点端子表面固有抵抗計を用
いて行った。
【0025】
【表2】
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、導
電性フィラーとして粒状炭素粉末を用いることで、流動
性に優れ、しかも 102〜108 Ω/sqの広範囲な導電領域
でバラツキの小さい安定した導電特性を示す導電性樹脂
組成物とその成形品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例3〜5、比較例4, 5で成形した成形品
における表面抵抗率の測定位置を示す図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂 100重量部に対し、粒状炭素粉末の
    導電性フィラー1〜100 重量部を添加してなることを特
    徴とする導電性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 前記粒状炭素粉末が、 400〜3000℃で焼
    成した平均粒径 0.1〜30μmのメソカーボンマイクロビ
    ース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。
  3. 【請求項3】 樹脂 100重量部に対し、粒状炭素粉末の
    導電性フィラー1〜100 重量部を添加してなる導電性樹
    脂組成物を素材として成形された導電性樹脂成形品。
  4. 【請求項4】 前記粒状炭素粉末が、 400〜3000℃で焼
    成した平均粒径 0.1〜30μmのメソカーボンマイクロビ
    ースであることを特徴とする請求項3に記載の導電性樹
    脂成形品。
JP13534097A 1997-05-26 1997-05-26 導電性樹脂組成物および導電性樹脂成形品 Pending JPH10324812A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056811A1 (en) * 1999-03-23 2000-09-28 The University Of Melbourne Improved carbon-containing materials
JP2007137961A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Sumitomo Bakelite Co Ltd 熱可塑性樹脂組成物及びそれを成形してなる成形品

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056811A1 (en) * 1999-03-23 2000-09-28 The University Of Melbourne Improved carbon-containing materials
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