JPS58165209A - 導電性板状成形品の製造方法 - Google Patents

導電性板状成形品の製造方法

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JPS58165209A
JPS58165209A JP57049359A JP4935982A JPS58165209A JP S58165209 A JPS58165209 A JP S58165209A JP 57049359 A JP57049359 A JP 57049359A JP 4935982 A JP4935982 A JP 4935982A JP S58165209 A JPS58165209 A JP S58165209A
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JP
Japan
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conductive
molding material
manufacturing
sheet
resin
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JP57049359A
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及川 安夫
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/20Making multilayered or multicoloured articles
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29K2103/04Inorganic materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/34Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3468Batteries, accumulators or fuel cells

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】 本発明は、導電性の板状成形品の構成とその製造方法に
関する。
この種の導電性板状成形品の製造方法としては、(1)
導電性板の表面切削加工、例えば黒鉛焼結板、黒鉛分散
プラスチック成形板、カーボン粉末又は繊維充填プラス
チック成形板などの表面切削加工、 (2)導電性充填分散成形材料による成形、例えば黒鉛
分散成形材料、カーボン粉末又は繊維充填成形材料、金
属粉末分散成形材料などによる成形金型を用いる成形 などが考えられる1、 これらの方法には次のような欠点がある。(1)の方法
については、導電性板材として市販品を購入し或いは板
材として製作又は形成されたものに再び手を加え、しか
も切削加工という手段を用いるために、省材料の点や安
価に製作するという点では欠点となる。
(2)の方法については、導電性の板状成形品を安価に
製造するという点では(1)の方法と比較してかなシ優
れた方法であるが、成形品に要求される性能によっては
製造上いくつかの技術上解決しなければならない問題点
が生ずる。即ち、この種の導電性充填剤分散成形材料で
は、導電性能を向上させるほど導電性充填剤の成形材料
中に占める割合が大きくなり、成形加工・、上各種の問
題点を生ずる。
例えば、導電性充填剤9.割合が増大することによ:、
:1.。
って樹脂成分の割合が減委し、成形加工時に要求される
成形材料の流動特性が極度に低下し、板状成形品のよう
に投影表面積が比較的大きく且つ薄い成形品では、成形
材料が成形品の隅々に均一に充填しないか又は隅々に充
填しても成形品の一部に完全に充填されないなどの欠点
が生ずる。このために板状成形品の一部に貫通の微小ボ
イドが発□ 生し、成形品の機能を果すことができない
とか、強度の低下又はバラツキが生じたり、或いは成形
   −品の形状によっては寸法上の問題(例えば、そ
り変形など)が発生する。また、成形加工上の問題ばか
シでなく、導電性充填剤の成形材料中に占める割合が大
きくなることによって強度が本質的に低下することは、
一般に避けられない技術上の大きな問題である。
したがって、本発明の目的は、上述の欠点を除去して、
安価でしかも貫通微小ボイドの発生がなく且つ強度及び
導電性能に優れた導電性板状成形品の製造方法を提供す
ることである。
ノ この目的は1.本発明に従い、少なくとも1枚のパ仁 特定の導電性シニトを中央に配置し、その上下に導電性
充填剤を分散させた成形材料を配置し、との組合せ体を
所定の製品形状に圧縮成形することからなる方法によシ
達成される。
以下、本発明の導電性板状成形品の製造方法を図面を参
照しながら説明する。
第1図は、本発明の方法により製造された導電性板状成
形品の断面図である。ここで、1及び3は導電性充填剤
分散成形材料であり、2は導電性シートである。
本発明の方法で用いられる導電性充填剤を分散した成形
材料1及び3は、粉末又は繊維状のカーボン、黒鉛、導
電性金属などを樹脂又はゴム中に分散させて作られた成
形可能な材料である。樹脂としては、熱硬化性樹脂、例
えばフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂
、シリコン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹
脂、ポリイミド樹脂など、そして熱可塑性樹脂、例えば
フッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ア
ク、リル樹脂、ABS#R脂、AS樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、ポリフェニレンオキシド、エチレン−酢酸ビ
ニル共重合体樹脂、ポリスルホン樹脂などがあげられる
。ゴムとしては、フッ素ゴム、シリコンゴム、クロロプ
レンゴム、ニトリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、
ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴムなどがあげられる
また、導電性シート2は、基盤となるシートとしてカー
ボン繊維や金属繊維系の導電性の網目状シートを用い、
このシートの両面から、前述のような導電性充填剤を分
散させた成形材料を適当な方法で塗布含浸させて作られ
たものである。また、導電性シートは、2枚の繊維状シ
ートの間に導電性充填剤を、分散させた樹脂ペーストを
存在させてロール法により圧縮成形することによシ導電
性シートを作ることができる。この塗付含浸に用いた成
形材料をなす樹脂又はゴムが熱可塑性であるときは、シ
ートの作製時に熱硬化させておくことも本発明では有効
な害段であるが・望ましくは未硬化状態のままで成形金
型中で′導電性シニトの上、下面に配置した導電性充填
剤分散成形材料と同時硬化させてシート材と成形材料と
の接着性を高めることが望ましい。
このために、導電性シートと導電性充填剤分散成形材料
とに用いる樹脂又はゴムは同一のものか、又は性能、硬
化挙動が類似しているものであることが必要である。ま
た、熱可塑性樹脂の場合も、樹脂は同一のものが最も好
ましく、また同一でない場合も冷却固化特性や性質が類
似していることが必要である。
導電性シート及び成形材料に用いられる充填剤の量は所
望する導電性能に応じて決定することができるが、一般
には30重量%以上、好ましくは口重量%以上である。
本発明では、上述のような導電性シートの少なくとも一
枚を中央にし、その上下に導電性充填剤分散成形材料を
配置した組合せ体を、板状成形品の形状を与える成形金
型に人、れ、圧縮成形することにより成形品とされる。
圧・綿成形の条件その他については、当業者であれば入
用いた樹脂又はゴムの種類、成形金型、その他のファク
ターを考慮して容易に決定することができよう。また、
導電性シートの枚数又は厚み或いは成形材料の厚みを増
減させることによシ導電性能を変えることができる。
以下、本発明の実施例を示す。
実施例1 第1図に示すような導電性板状成形品を製造した。導電
性充填剤分散成形材料1及び3として、黒鉛粉末(10
0〜200メツシユ、人造黒鉛)73.5重量%、レゾ
ール型フェノール樹脂あ重量%及び離型剤0.5重量%
からなる粉末状成形材料を用いた。また、導電性シート
2は、カーボン繊維の平織クロス(日本カーボン製、カ
ーボロンGF−加(登録商標)黒鉛質繊維、厚み0.8
11an)に、黒鉛粉末70重量% (335メツシユ
以下の人造黒鉛35q6.100〜200メツシユの人
造黒鉛35%)、レゾール型フェノール樹脂加重量優に
適量のメタノール−アセトン溶媒液を加1えてペースト
状にしたものを□、霞 塗付含浸した後、ナ、の溶媒液を乾燥させ飛散させ″す ることにより作成した1ものである。厚みは約1.2−
である。
これらの2種の材料を成形金型中に下型に3.2、■の
順序で適量配置し、金型温度175±5℃、成形圧力3
00 Kg / cnlで成形し、第1図に示すような
形状の板状成形品(寸法300 X 300 trrm
 )を圧縮成形した。成形品の厚み(最小厚みの個所)
は、導電性シートの使用枚数、導電性充填剤分散成形材
料の量を調節し、厚み2mから10mまでの板状成形品
を硬化時間を変えて得た。これらの成形品の厚み方向に
おける抵抗を測定した結果、6XIO−”Ω・備から4
×10°Ω・副の間にあることがわかった。導電性シー
トの枚数を減らすことによって得られる抵抗は小さい。
また、ガス透過試験によって微小ボイドによるガス洩れ
性を調べたが、ガス洩れは認められず、したがって上下
−mlに貫通する鼾イドは存在しないことが確認された
。また、製品としての強度は導電性シートによりかなり
向上することが確認された。
実施例2 導電性充填剤分散成形材料1及び3として、黒鉛粉末(
100〜200メツシユ人造黒鉛)80重量%、ポリス
チレン加重量%の粉末混合物を用いた。導電性シート2
は、アルミニウムを被覆したガラス繊維上に、黒鉛70
重量%とポリスチレンI重量係の混合物に適量の溶媒を
加えてペースト化したものを塗付含浸した後、溶媒を乾
燥し飛散させることにより作製したものである。厚みは
約1.2mである。
この2種の材料を成形金型の下型に3.2.1の順序に
適量計量して配置し、金型温度240±5℃、成形圧力
300Kg/cm!で圧縮成形した後、金型温度70℃
に冷却し、第1図に示すような形状の板状成形品を成形
した。導電性シートの使用枚数及び成形材料の量を調節
し、厚み2.5maから10m++(最小厚み個所の測
定値)の成形品を得た。これらの成形品の厚み方向にお
ける抵抗を測定した結果、2X IO−”Ω・国から8
XIO−”Ω・副の間にあることがわかった。ガス洩れ
試験を行った結果、ガス洩れは認められなかった。製品
としての強度も、導電性充填剤分散成形材料単独で成形
した場合と比較してかなり向上することが確認された。
また、板状成形品の場合に通常問題となるそシ変形の量
も、導電性充填剤分散成形材料単独の成形品と比較して
著しく小さいことが確認された。  一実施例3 導電性充填剤分散成形材料1及び3として、黒鉛粉末(
100〜200メツシユ人造黒鉛)70重量%とフッ素
ゴム(日産理工製PRコート材(登録商標)、ゴム分5
0チ液)30重量%の粉末成形材料を作成して用いた。
導電性シート2は、カーボン繊維の平織クロス(日本カ
ーボン製カーボロンGF−20(登録商標)、黒鉛質奥
繊維、厚み0.8m)に、黒鉛粉未聞重量% (335
メツシユ以下、人造黒鉛)とフッ素ゴム犯重量%(上記
のF’Rコート材)のペーストを塗付合浸し、溶媒を除
去して作成した。厚みは約1.2mである。
この2種の材料を上述″一実施例と同様にして、1.1
111.1 金型温度180℃、成形用%aooh/cf/lで成形
し、厚み2.5m+からlowの第1図に示すような成
形品を成形した。厚み方向での抵抗値は1×10°〜5
X、10”Ω・αであった。ガス洩れは認められなかっ
た。導電性シートを挿入することによシ、ゴム系材料を
バインダーとする場合に見られる変形などによるクラッ
クの発生が防止され、補強効果力;顕著であることが認
められた。
以上のように、本発明では、従来の導電性成形板から切
削加工などにより必要とする製品形状を得るという製造
方法を一歩進めて、切削加工をより合理的な加工手段で
ある圧縮成形という手段で代え、しかも導電性シートと
いう半製品を挿入し、これを導電性充填剤分散成形材料
を同時に短時間で結合させることによって、従来技術で
は得られない極めて安価な且つ従来の切削加工による廃
材もない省材料の観点でも優れた導電性板状成形品の提
供を可能に七た。また、導電性シートを成形品中央部に
介在:虜せることにより、導電性充填剤分散成形材料−
門での成形品で問題となる強度低下や貫通微小m’11
.Hド、さらには成形品の形状によ11 って発生するそ砂食形などの問題も解決され、各種の導
電機器を必要とする分野での要求に巾広く対応できるも
のと考えられる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法によシ作成された導電性板状成
形品の断面図である。 1及び3は導電性充填剤分散成形材料、2は導電性シー
ト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)少なくとも一枚の導電性シートを中央に配置し、そ
    の上下に導電性成形材料を配置し、この組合せ体を所定
    の形状に圧縮成形することからなる導電性板状成形品の
    製造力=。 2、特許請求の範囲第1項記載の製造方法において、導
    電性シートが導電性充填剤を分散した熱硬化性又は熱可
    塑性の樹脂又はゴムを塗付含浸させたカーボン繊維又は
    金属繊維系網目状シートであることを特徴とする製造方
    法。 3)特許請求の範囲第1項記載の製造方法において、導
    電性成形材料が導電性充填剤又は基材を分散した熱硬化
    性又は熱可塑性の樹脂又はゴムであることを特徴とする
    製造方法。 4)特許請求の範囲第2又は3項記載の製造方法におい
    て、導電性充填剤が粉末状又は繊維状のカーボン、黒鉛
    又は導電性金属であることを特徴とする製造方法。 5)特許請求の範囲第2又は3項記載の製造方法におい
    て、導電性シートと導電性成形材料における樹脂又はゴ
    ムが同一か又は類似の物理化学的性能を有するように選
    ばれることを特徴とする製造方法。
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