JPS5923971B2 - 導電性ポリオレフイン樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
導電性ポリオレフイン樹脂成形体の製造方法Info
- Publication number
- JPS5923971B2 JPS5923971B2 JP15332576A JP15332576A JPS5923971B2 JP S5923971 B2 JPS5923971 B2 JP S5923971B2 JP 15332576 A JP15332576 A JP 15332576A JP 15332576 A JP15332576 A JP 15332576A JP S5923971 B2 JPS5923971 B2 JP S5923971B2
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- Japan
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- polyolefin resin
- powder
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は導電性ポ９オレフィン成形体の製造方法の改良
に関し、広い温度領域にわたつて電気抵抗値の変化が極
めて少い導電性ポリオレフィン樹脂成形体を得んとする
ものである。
に関し、広い温度領域にわたつて電気抵抗値の変化が極
めて少い導電性ポリオレフィン樹脂成形体を得んとする
ものである。
従来導電性ポ９オレフィン成形体としては、ポ９オレフ
ィン樹脂特にポリエチレン樹脂粉末にカーボン粉末の如
き導電性材料を混練せしめたものにより成形しているも
のである。
ィン樹脂特にポリエチレン樹脂粉末にカーボン粉末の如
き導電性材料を混練せしめたものにより成形しているも
のである。
而してこの成形体は電気抵抗値が正の温度係数を有する
ため自己制御機能を備えた抵抗素子として有用なものと
されているが、該成形体は広範囲の温度にわたつて使用
する場合に、電気抵抗値の変化が大きいため、例えば該
成形体にてケーブルの導電層を構成した場合、導体温度
の上昇により、導電層の電気的性能が変化するので該層
内に常時一定の電流を通すことが出来ないものであつて
、従つて上記の成形体は狭い温度範囲のものにしか適用
出来ないもの、であつた。本発明はポリエチレン粉末と
種々の導電性物質粉末との混和物について、温度変化に
伴う電気特性との関係を研究した結果電気特性を決定す
る要因はポ９エチレン粉末の如きポ９マーのマトリック
ス中での導電性物質粉末の分散性にあることを確認し、
導電性物質粉末をミクロに分散せしめた成形体の電気抵
抗値は正の温度係数を有するのに対し、該粉末をマクロ
に分散せしめた成形体は広い温度領域即ちポリマーの融
点以上にわたつて電気抵抗値の変化が極めて少く且つ熱
変形特性、機械的特性に優れたものを得ることを見出し
本発明に至つたもので、本発明はメルトインデックス０
．１以下の高粘性ポリオレフイン樹脂粉末を主体とする
粉末ポリオレフイン樹脂１００重量部と電気伝導性粉末
５〜４０重量部とを粉末混合装置を用いて混合したのち
この混合物を３００〜３６００！／Ｃｗｉの圧力をかけ
ながら常温で圧縮予備成形ム次いで熱処理を行うことを
特徴とするものである。
ため自己制御機能を備えた抵抗素子として有用なものと
されているが、該成形体は広範囲の温度にわたつて使用
する場合に、電気抵抗値の変化が大きいため、例えば該
成形体にてケーブルの導電層を構成した場合、導体温度
の上昇により、導電層の電気的性能が変化するので該層
内に常時一定の電流を通すことが出来ないものであつて
、従つて上記の成形体は狭い温度範囲のものにしか適用
出来ないもの、であつた。本発明はポリエチレン粉末と
種々の導電性物質粉末との混和物について、温度変化に
伴う電気特性との関係を研究した結果電気特性を決定す
る要因はポ９エチレン粉末の如きポ９マーのマトリック
ス中での導電性物質粉末の分散性にあることを確認し、
導電性物質粉末をミクロに分散せしめた成形体の電気抵
抗値は正の温度係数を有するのに対し、該粉末をマクロ
に分散せしめた成形体は広い温度領域即ちポリマーの融
点以上にわたつて電気抵抗値の変化が極めて少く且つ熱
変形特性、機械的特性に優れたものを得ることを見出し
本発明に至つたもので、本発明はメルトインデックス０
．１以下の高粘性ポリオレフイン樹脂粉末を主体とする
粉末ポリオレフイン樹脂１００重量部と電気伝導性粉末
５〜４０重量部とを粉末混合装置を用いて混合したのち
この混合物を３００〜３６００！／Ｃｗｉの圧力をかけ
ながら常温で圧縮予備成形ム次いで熱処理を行うことを
特徴とするものである。
而して本発明方法に卦ける粉末ポリオレフイン樹脂とし
て高粘性ポリオレフイン樹脂粉末のみにて形成する場合
には、メルトインデツクス０．０３以下の高粘性ポリオ
レフイン樹脂粉末を使用するものであり１例えば超高分
量ポリエチレン樹脂粉末又は架橋ポリエチレン樹脂粉末
が望ましい。又その平均粒径は５０〜４００μの範囲の
ものが好ましく、５０μ未満のものは温度変化による電
気抵抗値が大くな虱又４００μを超える場合には圧縮成
形加工に困難を伴ない、粒子の分散が不均一となｂ１電
気抵抗値はばらつくものである。又本発明方法は高粘性
ポリオレフイン樹脂粉末のみにてマトリツクスを形成し
た場合には、成形体の強度が脆くなるおそれがあるので
高粘性ポリオレフイン樹脂粉末に少量のメルトインデッ
クス０．１以上の低粘性ポリオレフイン樹脂粉末を混合
せしめてもよく、その添加量は前者粉末１００重量部に
対し後者粉末５〜１２重量部が好ましい。又電気伝導性
物質粉末としては特に限定するものではなく、例えばカ
ーボンブラツク粉末、アルミニウム粉末の如き金属粉末
が使用される。なお、その粒径については１０〜１００
μ程度のものが望ましい。本発明方法では高粘性ポリオ
レフイン樹脂１００重量部に対し電気伝導性物質５〜４
０重量部、望ましくは８〜２０重量部を混和するもので
あ瓜この混合方法は予めＶプレンダ一、バンバリーミキ
サ一の如き粉末混合装置により均一に分散させながら行
うものである。
て高粘性ポリオレフイン樹脂粉末のみにて形成する場合
には、メルトインデツクス０．０３以下の高粘性ポリオ
レフイン樹脂粉末を使用するものであり１例えば超高分
量ポリエチレン樹脂粉末又は架橋ポリエチレン樹脂粉末
が望ましい。又その平均粒径は５０〜４００μの範囲の
ものが好ましく、５０μ未満のものは温度変化による電
気抵抗値が大くな虱又４００μを超える場合には圧縮成
形加工に困難を伴ない、粒子の分散が不均一となｂ１電
気抵抗値はばらつくものである。又本発明方法は高粘性
ポリオレフイン樹脂粉末のみにてマトリツクスを形成し
た場合には、成形体の強度が脆くなるおそれがあるので
高粘性ポリオレフイン樹脂粉末に少量のメルトインデッ
クス０．１以上の低粘性ポリオレフイン樹脂粉末を混合
せしめてもよく、その添加量は前者粉末１００重量部に
対し後者粉末５〜１２重量部が好ましい。又電気伝導性
物質粉末としては特に限定するものではなく、例えばカ
ーボンブラツク粉末、アルミニウム粉末の如き金属粉末
が使用される。なお、その粒径については１０〜１００
μ程度のものが望ましい。本発明方法では高粘性ポリオ
レフイン樹脂１００重量部に対し電気伝導性物質５〜４
０重量部、望ましくは８〜２０重量部を混和するもので
あ瓜この混合方法は予めＶプレンダ一、バンバリーミキ
サ一の如き粉末混合装置により均一に分散させながら行
うものである。
斯くして得た混和物を３００〜３６００Ｋｆ／Ｃｒｌの
圧力に訃いて常温圧縮予備成形を行つた後、短時間熱処
理を行い成形体を得るものである。
圧力に訃いて常温圧縮予備成形を行つた後、短時間熱処
理を行い成形体を得るものである。
なお熱処理方法は空気恒温槽、高周波槽などの均一な温
度分布が得られる加熱装置により、ポリオレフイン樹脂
粉末の融点以下５℃〜融点以上７０℃の温度範囲におい
て２０分間以内に行うことが望ましい。而して本発明方
法により得た導電性ポリオレフイン成形体が導電機構に
ついては、これを明白にすることは出来得ないが、ポリ
オレフイン樹脂粉末の粒界によつて形成される特異的な
内部表面が高温度になるもそのまま保持されるものと考
えられる。
度分布が得られる加熱装置により、ポリオレフイン樹脂
粉末の融点以下５℃〜融点以上７０℃の温度範囲におい
て２０分間以内に行うことが望ましい。而して本発明方
法により得た導電性ポリオレフイン成形体が導電機構に
ついては、これを明白にすることは出来得ないが、ポリ
オレフイン樹脂粉末の粒界によつて形成される特異的な
内部表面が高温度になるもそのまま保持されるものと考
えられる。
次に本発明方法の実施例について説明する。
実施例 １〜４粒径２００μの超高分子量ポリエチレン
樹脂粉末（Ｍ．ｌＯ．Ｏｌ以下）１００重量部に導電性
カーボンブラツク粉末（ライオン、アクゾ（株）製ケツ
チエンブラツクＥＣ）を第１表に示す如く添加し粉砕用
ミキサーにて処理した後ｖ型ブレンダ一により混合した
。
樹脂粉末（Ｍ．ｌＯ．Ｏｌ以下）１００重量部に導電性
カーボンブラツク粉末（ライオン、アクゾ（株）製ケツ
チエンブラツクＥＣ）を第１表に示す如く添加し粉砕用
ミキサーにて処理した後ｖ型ブレンダ一により混合した
。
この混合物を直径２４．５Ｔ１ｒ１ｎのシリンダーに充
填し、ピストンを介して加圧し、該混和物を予備成形し
て板状試料を得た。更に該板状試料を空気恒温槽中に卦
いて該試料の表面と測定用電極との接触を良好にするた
めに該試料の表面に垂直に４５０ｆの荷重をかけて熱処
理を行なへ導電性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。こ
の成形体の電気抵抗値及び機械的特性を測定した結果は
第１表に示す通ｂである。比較例 １ 粒径２００μのポリエチレン樹脂粉末（Ｍ．ｌｌ．Ｏ）
１００重量部に導電性カーボンブラツク１５重量部を添
加し型ブレンダ一によ勺混合した。
填し、ピストンを介して加圧し、該混和物を予備成形し
て板状試料を得た。更に該板状試料を空気恒温槽中に卦
いて該試料の表面と測定用電極との接触を良好にするた
めに該試料の表面に垂直に４５０ｆの荷重をかけて熱処
理を行なへ導電性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。こ
の成形体の電気抵抗値及び機械的特性を測定した結果は
第１表に示す通ｂである。比較例 １ 粒径２００μのポリエチレン樹脂粉末（Ｍ．ｌｌ．Ｏ）
１００重量部に導電性カーボンブラツク１５重量部を添
加し型ブレンダ一によ勺混合した。
その後の工程は実施例１と全く同様の条件に卦いて導電
性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。この成形体の電気
抵抗値及び機械的特性を測定した結果を第１表に併記し
た。上表から明らかな如くポリエチレン樹脂の溶融温度
以上の温度領域にわたつて電気抵抗値の変化が殆んど認
められなかつた。
性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。この成形体の電気
抵抗値及び機械的特性を測定した結果を第１表に併記し
た。上表から明らかな如くポリエチレン樹脂の溶融温度
以上の温度領域にわたつて電気抵抗値の変化が殆んど認
められなかつた。
実施例 ５〜６
粒径１５０μの高密度ポリエチレン粉末（Ｍ．ｌＯ．５
）に真空中にてγ線を照射した架橋ポリエチレン粉末１
００重量部に導電性カーボンブラツク粉末１５重量部を
添加し、粉砕用ミキサーにて処理した後型ブレンダ一に
て混合した。
）に真空中にてγ線を照射した架橋ポリエチレン粉末１
００重量部に導電性カーボンブラツク粉末１５重量部を
添加し、粉砕用ミキサーにて処理した後型ブレンダ一に
て混合した。
この混和物を短冊型金型内に均一に充填し、油圧ブレス
により加圧して短冊型試料を得た。更に該試料を熱〕米
処理して導電性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。この
成形体の電気抵抗値及び機械的特性を測定した結果は第
２表に示す通勺である。比較例 ２ ０粒径１５０μの高密度ポリエチレン粉末（Ｍ．ｌＯ．
５）１００重量部に導電性カーボンブラツク１５重量部
を添加し、加熱ロールにて混練して後、熱プレスによ勺
成形して導電性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。
により加圧して短冊型試料を得た。更に該試料を熱〕米
処理して導電性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。この
成形体の電気抵抗値及び機械的特性を測定した結果は第
２表に示す通勺である。比較例 ２ ０粒径１５０μの高密度ポリエチレン粉末（Ｍ．ｌＯ．
５）１００重量部に導電性カーボンブラツク１５重量部
を添加し、加熱ロールにて混練して後、熱プレスによ勺
成形して導電性ポリオレフイン樹脂成形体を得た。
５ この成形体の電気抵抗値及び機械的特性を測定し
た結果を第２表に併記した。
た結果を第２表に併記した。
脂粉末（Ｍ．Ｉく０．０１）９５重量％と平均粒径１５
０μの高密度ポリエチレン樹脂粉末（Ｍ．ｌＯ．７）５
重量％とからなるポリエチレン樹脂粉末１００重量部に
導電性カーボンブラツク１５重量部を添加し、Ｖ型ブレ
ンダ一により＋分混合した後、この混和物を直径２０ｍ
の錠剤成形器に充填して予備成形を行つた後、得た成形
体上に前記の如く４５０ｆの荷重を加えながら１６０℃
に卦いて１５分間熱処理を施して、厚さ７１ｆｒ１ｎの
導電性ポリエチレン樹脂成形体を得た。
０μの高密度ポリエチレン樹脂粉末（Ｍ．ｌＯ．７）５
重量％とからなるポリエチレン樹脂粉末１００重量部に
導電性カーボンブラツク１５重量部を添加し、Ｖ型ブレ
ンダ一により＋分混合した後、この混和物を直径２０ｍ
の錠剤成形器に充填して予備成形を行つた後、得た成形
体上に前記の如く４５０ｆの荷重を加えながら１６０℃
に卦いて１５分間熱処理を施して、厚さ７１ｆｒ１ｎの
導電性ポリエチレン樹脂成形体を得た。
更にこの円板の両面に銀ペーストを均一に塗布し、１０
ｍＡの直流を流しながらオーブン中で電気抵抗の温度依
存性を測定した。その結果は第３表に示す通ｂである。
表以上詳述した如く本発明方法によれば、広い温温領域
に卦いて電気抵抗値の変化が殆んどなく且つ機械的性質
にも優れた導電性成形体が得られるため、電力ケーブル
の導電層その他導電材料として極めて有用である。
ｍＡの直流を流しながらオーブン中で電気抵抗の温度依
存性を測定した。その結果は第３表に示す通ｂである。
表以上詳述した如く本発明方法によれば、広い温温領域
に卦いて電気抵抗値の変化が殆んどなく且つ機械的性質
にも優れた導電性成形体が得られるため、電力ケーブル
の導電層その他導電材料として極めて有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ メルトインデックス０．１以下の高粘性ポリオレフ
ィン樹脂粉末を主体とする粉末ポリオレフィン樹脂１０
０重量部と電気伝導性粉末５〜４０重量部とを粉末混合
装置を用いて混合したのち、この混合物を３００〜３６
００Ｋｇ／ｃｍ＾２の圧力をかけながら常温で圧縮予備
成形し、次いで熱処理を行うことを特徴とする導電性ポ
リオレフィン樹脂成形体の製造方法。 ２ 粉末ポリオレフィン樹脂がメルトインデックスのメ
ルトインデックスが０．０３以下の高粘性ポリオレフィ
ン樹脂粉末のみからなることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の導電性ポリオレフィン樹脂成形体の製造
方法。 ３ 粉末ポリオレフィン樹脂が高粘性ポリオレフィン粉
末１００重量部に対して低粘性ポリオレフィン粉末５〜
１２重量部を配合した混合物であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の導電性ポリオレフィン樹脂成
形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15332576A JPS5923971B2 (ja) | 1976-12-22 | 1976-12-22 | 導電性ポリオレフイン樹脂成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15332576A JPS5923971B2 (ja) | 1976-12-22 | 1976-12-22 | 導電性ポリオレフイン樹脂成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5378265A JPS5378265A (en) | 1978-07-11 |
| JPS5923971B2 true JPS5923971B2 (ja) | 1984-06-06 |
Family
ID=15560017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15332576A Expired JPS5923971B2 (ja) | 1976-12-22 | 1976-12-22 | 導電性ポリオレフイン樹脂成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923971B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE57276T1 (de) * | 1985-04-02 | 1990-10-15 | Raychem Corp | Leitfaehige polymerzusammensetzungen. |
| JP4845138B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2011-12-28 | 日信工業株式会社 | 炭素繊維複合材料の製造方法 |
-
1976
- 1976-12-22 JP JP15332576A patent/JPS5923971B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5378265A (en) | 1978-07-11 |
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