JPS59106933A - 導電性シ−ト及び複合材を製造する方法 - 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】 本発明は、導電性シート及び導電性複合材を製造する方
法に関するものである。更に詳Ｌ〈は、塩化ビニル系樹
脂を基体とした軟質で、導電性に優れたシート及び複合
材を製造する方法に関するものである。

一般に、樹脂マトリックス中にカーボンブラックを混合
充填することにより、導電性組成物が得られることは、
広く知られている。

しかしながら、満足すべき導電性組成物を得るためには
、基体の樹脂に多量のカーボンブラックを配合し、均一
に分散させる必要がある。

多量のカーボンブラックを、基体の樹脂に均一に分散さ
せるには、従来ロールミルで混練するとか、押出機で混
練する方法が採用されていた。

しかし、多量のカーボンブラックを用いる系では増粘効
果が著しくなって、混線には相当の困難を伴った。上記
増粘効果の問題を解決して、混線できたとしても、カー
ボンブラックはそれ程均−には分散させることができな
いという問題があった。

かかる問題を解決する方法として、特公昭ｊ／−グＪ２
２２号公報に記載の技術が提案されているが、なお混練
工程が必要であり、この混線工程でカーボンブラックの
構造が破壊されて、導電性はカーボンブラックの配合量
に比例し々いという欠点がある。また、この提案の方法
では柔軟性のある導電性シート等を製造することはでき
ない。

本発明者らは、か力）る状況にあって、柔軟性があり、
導電性の優れたシート及び複合材を製造する工業的有利
々方法を提供することケ目的として、鋭意検討した結果
、本発明を完成ｌ−だものである。

しかして本発明の要旨とするところは、増化ビニル系樹
脂／θθ１量部に対し、可塑剤２０〜１０重量部、カー
ボンブラック３〜７０血量部、更に要すれば他の樹脂配
合剤とともにトライブレンドし、電比１がθ、２６以上
、安息角が下 りＯ度以拳の樹脂粉末とし、この樹脂粉末を、表面剥離
性を有する基材に塗布して塗布膜を形成し、ついでこの
塗布膜を加熱、溶融したのち、冷却することを特徴とす
る導電性シートを製造する方法に存する（第１発明）。

更には、上記方法によって得られる導電性シートの片面
又は両面に、補強用基材を貼着する方法に存する（第２
発明）。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において塩化ビニル系悄脂とは、ポリ塩化ビニル
及び塩化ビニルを主体とする共電合体を意味する。塩化
ビニルと共厘合しうるモノマーとしてハ、ビニルエステ
ル類、ビニルエーテル類、アクリル酸又はメタアクリル
酸及びこれらのエステル類、マレイン酸又はフマール酸
　３− 及びとｈらのエステル類、ならびに無水マレイン酸、芳
香族ビニル化合物、ハロゲン化ビニリデン化合物、アク
リロニトリル、メタクリロニトリル、エチレン、プロピ
レンなどがあげられる。これらモノマーに微量の多官能
基含有化合物を添加し、部分架橋させたものであっても
よ鴎 上記塩化ビニル系樹脂は、懸濁１合法、微細懸濁軍合法
（マイクロサスペンション）、乳化ｌ”合法等の従来か
ら公知の方法で製造した粒状のものであってよい。粒子
の直径は、特に制限されるものではなく、平均１合度も
特に制限されるものではない。

基体環化ビニル系樹脂は、最終的に得られる導電性シー
トの厚み、強度、感触などによって、単一樹脂（ホモポ
リマー）としたり、共１合体としたり、これらを組み合
せたり、更には平均１合度の同一な樹脂一種、又は二種
以上を組み合せて用いることができる。

本発明によるときは、上記塩化ビニル系樹脂　４− に、可塑剤とカーボンブラックを、更に要すれば他の配
合剤とともに、トライブレンドする。

この除用いることができる可塑剤としては、ジオクチル
フタレート、ジベンジルフタレート、ブチルベンジルフ
タレート、・・・・・・・・Φ・、ジインデシルフタレ
ート、ジドデシルフタレート、ジインデシルフタレート
等のフタル酸エステル類；アジピン酸ジオクチル、アジ
ピン酸ジ−ｎ−ブチル、セバシン酸ジプチル等の脂肪族
二塩基酸エステル類；ペンタエリスリトールエステル、
ジエチレングリコールジベンゾエート等のグリコールエ
ステル類ニアセチルリシノール酸メチル等の脂肪酸エス
テル類；トリクレジルホスフェート、トリフェニルホス
フェート等のりん酸エステル類；エポキシ化大豆油、エ
ポキシ化アマニ油等のエポキシ化油ニアセチルトリブチ
ルシトレート、アセチルトリオクチルシトレート、トリ
ーｎ−ブチルシトレート等のクエン酸エステル類ニトリ
アルキルトリメリテート、テトラ−ｎ−オクチルピロメ
リテート、ポリグロビレンアジペート、その他ポリエス
テル系可塑剤、・・・・・・・・・・・等の種々の可塑
剤があげられる。

これら可塑剤は、−柚類でも、二種類以上を組み合すて
用いてもよい。可塑剤の量は、塩化ビニル系樹脂１ｏｏ
ｘ量部如対して、２０〜！θに置部の範囲で選ぶことが
できる。可塑剤量が２０重量部より少ないと、柔軟性の
優れた通気性フィルムとすることができない。逆に、可
塑剤量がとθ１量部より多くなると、軟かくなりすぎて
好ましくない。

本発明で用いることのできるカーボンブラックは、ファ
ーネス型、アセチレン型、チャンネル型等一般に使用さ
れているカーボンブラックはいずれも使用可能であるが
、等電性力）らはファーネス型及びアセチレン型が好ま
しい。カーボンブランクの配合量は、基体環化ビニル系
樹脂／θＯＮ置部に対して、３〜２０頁量怜で、３１量
剖４未満では導電性を期待できず、７０重筒部を超える
と添加量を増加しても導電性は添加量に比例した向上は
示さず好ましぐない。導電性及び柔軟性等の観点から、
７０〜３０重量部の範囲が特に好ましい。

塩化ビニル系樹脂に可塑剤及びカーボンブラックを分散
させる際に、他の樹脂配合剤、例えば樹脂安定剤、紫外
線吸収剤、充填材、染料、顔料、難燃剤等を、少量添加
、混合することができる。

本発明によるときは、塩化ビニル系樹脂、可塑剤及びカ
ーボンブラック、更に要すれば他の樹脂配合剤とともに
トライブレンドして、嵩比重（０８Ｋ６７２／法に準拠
）が０．２ｊ以上、安息角（注入法に準拠）がグＯ度以
下の樹脂粉末とする。

樹脂粉末の嵩比重がθ、２−５′よシ小さく、かつ、安
息角が７０度より大きいと、樹脂粉末が凝集をおこし、
これを基材に塗布して塗布膜を形成する際、塗布膜の厚
みを調製するのが困難となる。

佃脂粉末の嵩比重、安息角を調節するには、一　７− 基体地化ビニル側脂を、粒子径の大きいものと、粒子径
の小さいものとを併用するのが好ましい。

樹脂粉末の電比１、安息角を調節するために、前記樹脂
配合剤のほかに、平均粒子径の小さい塩化ビニル系樹脂
を少量添加してもよい。

塩化ビニル系樹脂に可塑剤及びカーボンブラックを、更
に要すれば他の配合剤とともにトライブレンドする。ト
ライブレンド操作は、塩化ビニル系樹脂に可塑剤を吸収
させ、かつカーボンブラックを樹脂粒子表面に付着させ
るために行なうものである。このトライブレンド操作は
、２θ〜／３θ℃の温度に加熱しつつ、可塑剤の全量が
、樹脂粉末に吸収されるまで行なうのがよい。トライブ
レンド操作は、上記成分を、ヘンシェルミキサー、らい
かい機、回転コーンミキサー、ロータリーミキサー、リ
ボンプレンダー等を用いて行なうのがよい。

本発明によるときは、上記方法で調製した樹脂粉末を、
表面剥離性を有する基材に塗布する。

この基材は、樹脂粉末にもとづく塗布膜を支持　８− する機能を果すものである。基拐は、金属薄板、紙、耐
熱性樹脂薄板より構成するのがよめ。この基材の塗布膜
を形成する面には、塗布膜を加熱、溶融したのち得られ
る導電性シートが剥離しやすいように、離型剤を塗布す
るなどにより、表面剥離性を付与しておく。本発明によ
るときは、上記基材の表面に形成した塗布膜を加圧する
必要があるので、上記基拐を金橋製無端ベルト等で支え
るのがよい。金属製無端ベルトを、基材として用いても
よい。

前記方法で調製した樹脂粉末を基材に塗布するには、第
１図に主要部の１ｉ１１面図として示したような装置を
用いるのがよい。す々わち、樹脂粉末／をホッパー−に
貯え、ホッパーの下ｆＡｌｊ７＞１ら、樹脂粉末を一定
量づつ層状に、剥離性を有する基材３上に供給する。ホ
ッパーから供給された樹脂粉末よシなる塗布膜夕は、基
祠３の下に設置した金属製の無端ベルト！によって、一
定方向に移送する。基材３上に形成された塗布膜グは、
厚み調節板６（でよって一部の樹脂粉末をかき落し、厚
みを調節する。厚み調節板乙によってかき落された樹脂
粉末は、回収しホッパーに循環し使用干る。厚みを調節
したのちの塗布膜グは、次いで金属製無端ベルト等の押
圧具２で押さえ、塗布膜グの厚みと密度とを均一にする
のがよＡｏこの塗布膜の厚さは、次の加熱、溶融工程終
了後に得られる導電性シートタの厚さが０．３〜ｊｍｍ
の範囲となるように調節するのがよう。

本発明によるときは、上記方法で形成した塗布膜を、加
熱炉とに送り、樹脂粒子表面を溶融させ、相隣り合う粒
子の表面同志を付着させる。

この隙の加熱温度は、余り低すぎると長時間加熱しても
、樹脂粒子表面が溶融しないので強度の優れた導電性シ
ートが得られず、好ましく々い。

加熱温度は、塩化ビニル系樹脂の平均１合度、平均粒子
径、可塑剤の添加怜、数、カーボンブラックの添加部数
、最終的に得ようとする導電性シートの厚さ等によって
、種々選ぶことができる。

本発明によるときは、上記のように加熱、浴融操作を行
々つだのちに得られる導電性シートを、常温付近まで冷
却し、導電性シートを表面剥離性を有する基材から剥離
して、又は基材と一諸にロール状に巻き取る。図では、
導電性シートタを基材３から剥離する例を示しだ。

本発明第１発明によって得られる導電性シートは、通常
の軟質合成樹脂シートと同様、接層等の二次加工が可能
である。

本発明第１発明によって得られる導電性シートは、その
片面又は両面に、補強用基材を貼着する（第２発明）と
、強度の優れたものとすることができる。補強用基材と
して使用できるものとしては、フェルト状シート、織っ
たり、編んだ繊維製品、合成ゴム、合成樹脂製シート等
があげられる。合成ゴム、合成樹脂製シート等を貼着す
る場合には、導電性シートの片面のみとするのがよい。

繊維製品を貼着する場合は、片面でも両面であってもよ
い。繊維製品の織り１１一 方は、平織、あや織、朱子織、斜文織、紗織、細織等の
いずれであってもよＬＱＯ編み方は、メリヤス編み、レ
ース編み等のいずれであってもよい。繊維の原料は、植
物性繊維のほか、動物性繊維、合成線ａｈびこれらの混
合物であってもよい。

導電性シートと補強用基材とを貼着するには、熱接着法
によってもよいし、接着剤を使用する方法であってもよ
い。

本発明方法によって得られる導電性シート、導電性複合
材は、静電気を嫌う物品を収納する作業室床等のマット
、その他静電気を嫌う環境内に設置する各種物品製造用
として、使用可能である。

本発明方法は、次のように特別に順著な効果を奏し、そ
の産業上の利用価値は極めて大である。

（１）本発明の第１発明によるときは、導電性に１２− 優れ、かつ、柔軟性にも優れた塩化ビニル系樹脂シート
を、容易に製造するととができる。

（２）本発明第１発明によるときは、導電性に優れ、柔
軟性に優れ、かつ、強度も優れた塩化ビニル系樹脂複合
材を、容易に製造することができる。

（３）本発明方法によるときは、厚み精度に優れ、品質
の安定した導電性シートを、容易に製造することができ
る。

（４）本発明方法によるときは、基体樹脂にカーボンブ
ラックを配合する際トライブレンド法ル、押出機等で混
線する工程が不要である。

従って、カーボンブラックの構造が破壊されてしまうこ
とがなく、カーボンブラックの持っている導電性を有効
に発揮させることができる。

以下、本発明を、実施例にもとづいて更に詳細に説明す
るが、本発明は、その要旨を超え々い限り、以下の例に
限定されるものではない。

実施例／〜グ 懸？＠１合法によって製造したポリ塩化ビニル粉末（ｐ
−／３００、平均粒子径／ｊθミクロン）７００重量部
に、ジオクチルフタレート１０１゜置部、及びカーボン
ブラック（ライオン・アクゾ■社製、ケッチンブラック
ＦＣ）を第１表に示した割合でそれぞれ加えた。これら
を、スーパーミキサー（周円製作所製）で、７７０℃に
加温しつつ、５分間撹拌し、可塑剤を樹脂粉末に吸収さ
せ、カーボンブラックを樹脂粉末表面に何着させた。得
られたグ種の配合物のそれぞれに、平均１合度／／θθ
、平均粒子径コミクロンのポリ塩化ビニル粉末λ−量地
加え、混合した。

得られだグ種の樹脂粉末につき、嵩比重をＪ工８に６７
２／に準拠し、安息角を注入法に準拠し、それぞれ測定
した。結果を、第１表如示す。

上記樹脂粉末を、？θメツシュの篩によって大粒の凝集
物を際したのち、第１図に示したような装置のホッパー
−に供給した。

樹脂粉末を、ステンレススチール製の無端ベルト（この
例では、無端ベルトを基材として用いた。）上に、厚さ
約２．ｓｍｍの塗布膜として形成し、厚み調節板乙によ
って樹脂粉末の上側をかき落し、厚み−ｚｍｍの塗布膜
とした。

この塗布膜を、ステンレススチール製の無端ベルトよシ
なる押圧具６によって、常温で、？！；　−ｔ　ｋｇ　
／　ｃｒＡの圧力で圧縮し、塗布膜の厚みと密度とを均
一にしだ。

このあと、塗布膜を加熱炉に送り、２６０℃の温度で７
０分間加熱し、樹脂粒子を溶融させた。

上の加熱、溶融の操作終了後、シートを冷却し、平均厚
さ０３ｍｍの導電性シートを得た。

得られた導電性シートにつき、Ｊ工ＳＫ乙ター３に準拠
して体積国有抵抗を測定した。結果を、第１表に示す。

１５− 比較例／ ｇｚ重合法によって製造したポリ塩化ビニル粉末（ｐ＝
／３θθ、平均粒子径／！θミクロン）１００重量部に
、ジオクチルフタレートｓｏｘ置部及びカーボンブラッ
ク（ケッチンブラックＦＣ）を７５重量部加えた。これ
らをスーパーミキサーで、７７０℃に加温しつつ、５分
間撹拌し、可塑剤を樹脂粉末に吸収させ、カーボンブラ
ックを樹脂粉末表面に付着させた。

上の樹脂粉末を、実施例の場合と同様にしてステンレス
スチールの無端ベルトに厚さλ、！朋の樹脂膜を形成し
ようとしたが、樹脂粉末が凝集をおこし、樹脂膜の形成
は困難であった。

上のように調製した樹脂粉末を、ｌ！θ℃に温度調節し
たタインチのミルロール上で２分間混練して１．２關の
シートとした。

得られたシートについて、実施例の場合と同様に、体積
固有抵抗を測定した。結果を、第１表に示す。

１６− 比較例λ〜！ 懸濁１合法によって製造したポリ塩化ビニル粉末（ｐ＝
ｉ３θθ、平均粒子径０．７５ミクロン）ＩＯθλ量部
に置部オクチルフタレート！θｌ置部及びカーボンブラ
ック（ケッチンブラック！分間撹拌し、可塑剤を樹脂粉
末に吸収させ、カーボンブラックを樹脂粉末表面に付着
させた。

上のグ種の樹脂粉末を、実施例の場合と同様にして、ス
テンレススチールの無端ベルトに厚さλ、ｓｍｍの樹脂
膜を形成しようとしたが、樹脂粉末が凝集をおこし、樹
脂膜の形成Ｉ′ｉ困難であった。

上のように調製したＺ種の樹脂粉末を、シリンダ一温度
を約／−ｔθ℃に調節したりｏ　ｍｍ押出機で混練し、
Ｔダイよシシート状に押出し、厚さ／關のジートゲ種を
得た。

得られた４ｔｓのシートについて、実施例の場合と同様
に、体積固有抵抗を測定した。結果を第７表に示す。

第１表よ９１次■ことが明らかとなる。

（１）本発明方法によって得られる導電性シートは、混
練し々いので、カーボンブラックの配合量が少なくても
、体積固有抵抗は小さい値となり、優れた導電性を示す
（実施例／と比較９ｇ　２との対比；実施島２と比藪例
３との対比；実施例３と比較例／、比較例りとの対比；
実施例グと比較Ｉ＋ｌｌｊとの対比。）。

（２）　　トライブレンドして得られる側脂粉末の嵩比
重及び安息角が、特許請求の範囲内にあるときは、塗布
膜の厚さを調節するのが容易であるが、特許請求の範囲
外にるるときは、これが困難となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施態様例を示す主要部の側面図を
示す。 図において、／は側脂粉末、λはホッパー、３は基体、
グは塗布膜、！は無端ベルト、６は厚み調節板、７は押
圧具、どは加熱炉、りは導電性シートをそれぞれ示す。 ２１− ！ｉ１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　導電性シートを製造するにあたり、塩化ビニ
   ル系樹脂ｉｏｏ重量部に対し、可塑剤２０〜♂θ重量部
   、カーボンブラック３〜７ＯＮ量部、更に要すれば他の
   樹脂配合剤とともにトライブレンドし、嵩比重が０．２
   ！以上、安息角がダ０度以下の樹脂粉末とし、この樹脂
   粉末を、表面剥離性を有する基材に塗布して塗布膜を形
   成し、ついでこの塗布膜を加熱、溶融したのち、冷却す
   ることを特徴とする導電性シートを製造する方法。
2. （２）導電性複合材を製造するにあたシ、塩化ビニル系
   樹脂１０θ重量部に対し、可塑剤２０〜ｌθＮ量部、カ
   ーボンブラック３〜７０重量部、更に要すれば他の樹脂
   配合剤とともにトライブレンドし、嵩比重がθ、２−を
   以上、安息角がり０度以下の樹脂粉末とし、この樹脂粉
   末を、表面剥離性を有する基材に塗布して塗布膜を形成
   し、ついでこの塗布膜を加熱溶融したのち冷却して導電
   性シートとし、この導電性シートの片面又は両面に、補
   強用基材を貼着することを特徴とする導電性複合材を製
   造する方法。