JPS5991135A - Electrically conductive plastic material - Google Patents
Electrically conductive plastic materialInfo
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- JPS5991135A JPS5991135A JP20038382A JP20038382A JPS5991135A JP S5991135 A JPS5991135 A JP S5991135A JP 20038382 A JP20038382 A JP 20038382A JP 20038382 A JP20038382 A JP 20038382A JP S5991135 A JPS5991135 A JP S5991135A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、成分中に金属を含有させることなしにある程
度以上の導電性を付与させたプラスチック導電材料に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a plastic conductive material that has a certain level of electrical conductivity without containing metal in its components.
家庭電器製品をはじめとして、コンピュータその他の部
品としてプラスチック導電材料の使用される分野は近年
になって格段に拡がりつつある。In recent years, the field of use of plastic conductive materials in home appliances, computers, and other components has been significantly expanding.
一般の1プラスチツク導電材料とは、いわゆるプラスチ
ック成形体として使用するもののほか、合成樹脂塗料を
も含むものであって、極く普通には銀、銅、アルミニウ
ムの金属微粉末をプラスチック内に分散させたもののほ
かカーボンなどの微粉末を分散させたものが知られてい
る。しかしこれらの材料は、前述のような導電材料を単
に材質に分散させているだけであるため分散状態に均一
性が保てないときには導電率が変動するのみならず、導
電性自体にも限度がある。例えば、金属粉を分散混合し
た導電性塗料で104〜10SΩ−1・’cIn””の
導電率を示すものも知られているが、導電材料としての
使用範囲のおのずと制限されてしまうものであった。General plastic conductive materials include those used as so-called plastic moldings, as well as synthetic resin paints, and are very commonly made by dispersing fine metal powders of silver, copper, and aluminum into plastic. In addition to those with fine particles dispersed in them, there are also those in which fine powder such as carbon is dispersed. However, since these materials simply disperse the conductive material as described above, if the dispersion state cannot be maintained uniformly, not only will the conductivity fluctuate, but there is also a limit to the conductivity itself. be. For example, some conductive paints containing dispersed metal powder that exhibit a conductivity of 104 to 10 SΩ-1'cIn'' are known, but this naturally limits the range of use as a conductive material. Ta.
また最近では、ポリアセチレン、ぎリピロールアルいは
ポリパラフェニレンサルファイドなどに各種のドーパン
トを作用させて導電性物質を得ようとする試みがいくつ
かありそれぞれ報告されているが、装置が複雑であった
り特性が不安定であったりして多くの問題が残されてい
る。Recently, there have been reports of attempts to obtain conductive materials by acting various dopants on polyacetylene, pyripyrrole, polyparaphenylene sulfide, etc., but the devices are complicated and the characteristics Many problems remain, including instability.
本発明者らは、従来使用されている材料の範囲内で、で
きるだけ高い導電率と機械的強度を有するプラスチック
導電材料を得るべく種々検討を加えた結果遂に本発明に
到達したのである。The present inventors have finally arrived at the present invention as a result of various studies in order to obtain a plastic conductive material having as high conductivity and mechanical strength as possible within the range of conventionally used materials.
すなわち、本発明は導電材料の主要必須成分としてプラ
スチック素材(以下人成分という)、グラファイト(以
下B成分という)及び導電性カーボンブラック(以下C
成分という)を含有し、必須成分合計量に対してA成分
を30〜80重量%、B成分を5〜65重量%及びC成
分を5〜40重量−の比率で配合したことを特徴とする
プラスチック導電材料に関するものである。That is, the present invention uses plastic material (hereinafter referred to as human component), graphite (hereinafter referred to as component B), and conductive carbon black (hereinafter referred to as C component) as the main essential components of the conductive material.
It is characterized by containing 30 to 80% by weight of component A, 5 to 65% by weight of component B, and 5 to 40% by weight of component C based on the total amount of essential components. It relates to plastic conductive materials.
本発明で対象とするプラスチック素材とは、フェノール
、エリア、メラミン、エポキシ、アルキッドなどで代衷
される熱硬化性樹脂、ポリオレフィン、ポリスチレン、
PMMA、ポリ酢醗ビニル、PVA、ポリ塩化ビニルデ
ン、ナイロンなどの群からなる熱可塑性樹脂、これら合
成樹脂を含有する合成樹脂塗料、8BR,、ブタジェン
ゴム、インプレンゴム、EPラバー、NBR,ウレタン
ゴム、シリコンゴム、などの合成ゴムおよび各種合成繊
維を含む。The plastic materials targeted by the present invention include thermosetting resins substituted with phenol, elia, melamine, epoxy, alkyd, etc., polyolefins, polystyrene,
Thermoplastic resins consisting of groups such as PMMA, polyvinyl acetate, PVA, polyvinyl chloride, nylon, synthetic resin paints containing these synthetic resins, 8BR, butadiene rubber, imprene rubber, EP rubber, NBR, urethane rubber, silicone Including synthetic rubber such as rubber and various synthetic fibers.
またグラファイトは、そのまま使用しても良いがこれを
ドーピング処理したものを使用すると更ににプラスチッ
ク導電材料の導電率を高めることができる。Graphite may be used as it is, but if it is doped, the conductivity of the plastic conductive material can be further increased.
この目的で使用するドーパントとしては、臭素、ヨウ素
、−塩化ヨウ素、−臭化ヨウ素、硫酸、硝酸、7ツ化砒
素(V)などがある。Dopants used for this purpose include bromine, iodine, -iodine chloride, -iodine bromide, sulfuric acid, nitric acid, arsenic (V) heptadide, and the like.
上述のプラスチック素材(A)、グラファイト(B)を
導電性カーボンブラック(C)と配合混練する際は、公
知のミキサーないしロール混練機などによって混練した
上で公知の成形機により所望の形状に成形する。When mixing and kneading the above-mentioned plastic material (A) and graphite (B) with conductive carbon black (C), the mixture is kneaded using a known mixer or roll kneader, and then molded into a desired shape using a known molding machine. do.
A、B及びCの配合比率は、その合計量に対し人を30
〜80重量%、Bを5〜65重量%、Cを5〜40重量
%、好ましくはA30〜70重量%、B15〜65重′
!#、%、C5〜355〜35重量好ましくはそれぞれ
A45〜65重量%、B15〜50重量%、C5〜35
重量%とする。A成分が前記の範囲より少ないときはプ
ラスチック、導電材料の機械的強度、柔軟性が低下しま
た過大のときには充分な導電性は得られない。The mixing ratio of A, B and C is 30% of the total amount.
-80% by weight, 5-65% by weight of B, 5-40% by weight of C, preferably 30-70% by weight of A, 15-65% by weight of B.
! #, %, C5-355-35 weight Preferably A45-65 weight%, B15-50 weight%, C5-35 respectively
Weight%. If the amount of component A is less than the above range, the mechanical strength and flexibility of the plastic or conductive material will decrease, and if it is too much, sufficient electrical conductivity will not be obtained.
以上のような構成からなるプラスチック導電材料とする
ことによりその導電性を格段に高めることができ、しか
もプラスチック導電材料の機械的強度はあまり低下せず
成形性も優れたものが従来の装置のみで製造することが
できるという極めて有利なものである
以下実施例および比較例によって本発明の詳細な説明す
る。By making a plastic conductive material with the above-mentioned structure, its conductivity can be greatly improved, and the mechanical strength of the plastic conductive material does not decrease much and the moldability is excellent, using only conventional equipment. The present invention will be explained in detail below using Examples and Comparative Examples, which are extremely advantageous in that they can be manufactured.
実施例 1
下記の各材料を160℃の加圧ニーダ−により15分間
混練を行ったのち、1朋のシートをカレンダーロールに
より成形した。Example 1 The following materials were kneaded for 15 minutes using a pressure kneader at 160°C, and then formed into one sheet using a calendar roll.
ポリエチレン(商品名5[1008F、三井石油化学!
III) 60部グラ
ファイト(商品名200”、200メツシ5.通過物、
東海カーボン製) 30部カーボンブラッ
ク(商品名C0NDUCTEX−975。Polyethylene (product name 5 [1008F, Mitsui Petrochemical!
III) 60 parts graphite (trade name 200", 200 pieces 5. Passage material,
(manufactured by Tokai Carbon) 30 parts carbon black (product name C0NDUCTEX-975.
コロンビアンカーボンり 10部実施例
2
実施例1の操作を次の材料を用いて繰返した。Colombian carbon 10 parts example
2 The procedure of Example 1 was repeated using the following materials.
ポリプルピレン(商品名M8230.徳山ソーダ製)6
5部
グラファイト(200”) 30部カー
ボンブラック(商品名ナツチェンブラックEC,ライオ
ンアクシー製) 5部実施例 3
実施例1の操作を次の材料を用いて繰返した。Polypropylene (product name M8230. Manufactured by Tokuyama Soda) 6
5 parts graphite (200'') 30 parts carbon black (trade name Natsuchen Black EC, manufactured by Lion Axie) 5 parts Example 3 The procedure of Example 1 was repeated using the following materials.
エチレンプロピレン共重合体(商品名MS660゜徳山
ソーダ製) 55部グラファイ
ト(200##) 30部カーボンブラ
ック(商品名VULCAN XC−72。Ethylene propylene copolymer (product name: MS660゜manufactured by Tokuyama Soda) 55 parts graphite (200 ##) 30 parts carbon black (product name: VULCAN XC-72.
CABOT@ ) 15部実施
例 4
実施例1の操作を次の材料を用いて繰返した。CABOT@ ) 15 parts Example 4 The procedure of Example 1 was repeated using the following materials.
ポリエチレン(商品名];’XO8<So、昭和電工@
)50部
グラファイト(200) 45部カーボ
ンブラック(ケッチェンブラックEC)5部
実施例 5
3本ロールに下記合成樹脂塗料を先ず採り、グラファイ
トとカーボンブラックを徐々に加えながら混練を行い導
電性塗料を得た。Polyethylene (product name);'XO8<So, Showa Denko@
) 50 parts Graphite (200) 45 parts Carbon black (Ketjenblack EC) 5 parts Example 5 First, the following synthetic resin paint was placed on three rolls, and the graphite and carbon black were gradually added and kneaded to form a conductive paint. Obtained.
フェノール変性油性ワニス(商品名”120B。Phenol-modified oil-based varnish (product name "120B").
ユニオン化成製) 55部グラファ
イト(200* ) 35部カーボン
ブラックCケッチェンブラックEC)10部
比較例 1
実施例1の操作を次の材料を用いて繰返した。(manufactured by Union Kasei) 55 parts Graphite (200*) 35 parts Carbon black C Ketjen black EC) 10 parts Comparative example 1 The operation of Example 1 was repeated using the following materials.
ポリxq−レ> (5000SF) 50
Mグラファイト (200”) 50部比
較例 2
実施例5の操作を次の材料を用いて繰返した。Poly xq-ray> (5000SF) 50
M Graphite (200'') 50 parts Comparative Example 2 The procedure of Example 5 was repeated using the following materials.
フェノール変性油性ワニス(’120B) ISO部
グラファイト (200) 40部比較例
3
実施例1の操作を次の材料を用いて繰返した。Phenol modified oil varnish ('120B) ISO part graphite (200) 40 parts comparative example
3 The procedure of Example 1 was repeated using the following materials.
ポリプロピレン(MS250) 90部カーポン
プ5 y j (VULCAN XC−72) 10
m実施例 6
セラミック製混合槽からなる加圧ニーダーを150℃に
設定し、ここにポリエチレン(商品名86008、昭和
電工製)60部とカーボンブラック(ケッチェンブラッ
クEC)10部を投入し10分間混練したのち、さらに
ドーピング処理を施したグラファイト粉(+200)3
0部をtML2分間混練したのちカレンダー加工により
1111にのシートを作成した。Polypropylene (MS250) 90 parts Carpump 5 y j (VULCAN XC-72) 10
m Example 6 A pressure kneader consisting of a ceramic mixing tank was set at 150°C, and 60 parts of polyethylene (product name 86008, manufactured by Showa Denko) and 10 parts of carbon black (Ketjen Black EC) were added thereto and heated for 10 minutes. Graphite powder (+200) 3 which was kneaded and then subjected to doping treatment
After kneading 0 parts for tML 2 minutes, a sheet 1111 was prepared by calendering.
なお、ドーピング処理条件は、臭素液をドーパントとし
これにグラファイト粉を約20時間浸漬したのち臭素液
からとり出し、室温のドラフト内で4〜5時間放置して
過剰の臭素を除去することからなっている。The doping treatment conditions consisted of using a bromine solution as a dopant, immersing the graphite powder in it for about 20 hours, taking it out from the bromine solution, and leaving it in a fume hood at room temperature for 4 to 5 hours to remove excess bromine. ing.
実施例 7
0つ素のア七トン溶液にグラファイト(200)を20
時間浸漬させたのち4〜5時間放置させたことからなる
ドーピング処理済グラファイト40部、ポリエチレン(
5000F)50部及びカーボンブラック(ケッチェン
ブラックEC)10部を実施例6の装置によって15分
間混練し、その後I IIIのシートを作成した。Example 7 Add 20% graphite (200) to a solution of 0 atoms
40 parts of doped graphite obtained by soaking for 4 to 5 hours, polyethylene (
5000F) and 10 parts of carbon black (Ketjenblack EC) were kneaded for 15 minutes using the apparatus of Example 6, and then a sheet of III was prepared.
実施例 8
一塩化ヨウ素をドーパントとしてこれの3rn %メタ
ノール溶液にグラファイト(200“)を20時間浸漬
してドーピング処理を行ったのちグラファイトを取り出
し、ドラフト内で4〜5時間放置した。Example 8 Graphite (200") was immersed in a 3rn% methanol solution of iodine monochloride as a dopant for 20 hours for doping treatment. The graphite was then taken out and left in a fume hood for 4 to 5 hours.
このドーピング処理済グラファイト20部、ポリプロピ
レン(MS230)50部およびカーボ> フ9 ’/
l (VULCANXC−72) 30[ヲ用イて、
先ず150℃の加圧ニーダ−においてポリプロピレンと
カーボンブラックを10分間混練したのちグラファイト
を投入し2分間混練した。その後前例と同様にして1籠
のシートを作成した。20 parts of this doped graphite, 50 parts of polypropylene (MS230) and carb>F9'/
l (VULCANXC-72) 30
First, polypropylene and carbon black were kneaded for 10 minutes in a pressure kneader at 150°C, and then graphite was added and kneaded for 2 minutes. After that, one basket of sheets was created in the same manner as in the previous example.
実施例 9
50℃の一臭化目つ素中にグラファイト(200*)を
20時間浸漬してドーピング処理を行ったのち、グラフ
ァイトを取り出しドラフト内で4〜5時間放置乾燥させ
た。Example 9 Graphite (200*) was immersed in methane monobromide at 50° C. for 20 hours for doping treatment, and then the graphite was taken out and left to dry in a fume hood for 4 to 5 hours.
エチレン−プロピレン共重合体(商品名M8640、徳
山ソーダ製)50部およびカーポンプ9y り(C0N
DUCTEX−975)30部を1’50℃の加圧ニー
ダ−で10分間混練したのち、前記ドーピング処理済の
グラファイト20部をことに投入して更に2分間混練し
、次いで1朋のシートを得た。50 parts of ethylene-propylene copolymer (trade name M8640, manufactured by Tokuyama Soda) and Carpump 9y (C0N)
After kneading 30 parts of DUCTEX-975) in a pressure kneader at 1'50°C for 10 minutes, 20 parts of the doped graphite was added and kneaded for another 2 minutes, and then one sheet was obtained. Ta.
実施例 10
グラフアイ)(200##)を硫酸に20時間浸漬した
のちドラフト内で4〜5時間放置して乾燥させた。Example 10 Graphai) (200 ##) was immersed in sulfuric acid for 20 hours and then left in a draft for 4 to 5 hours to dry.
ポリエチレン(FXO860)60部、カーボンブラッ
ク(ケッチェンブラックEC)10部及び上述のドーピ
ング処理済のグラファイト30部を150℃の加圧ニー
ダ−中で15分間混棟したのち、シート化工程によって
1鰭のシートを作成した。After mixing 60 parts of polyethylene (FXO860), 10 parts of carbon black (Ketjenblack EC), and 30 parts of the above-mentioned doped graphite in a pressurized kneader at 150°C for 15 minutes, one fin was formed by a sheeting process. A sheet was created.
実施例 11
グラファイト(200)を硝市中に20時間浸漬しドー
ピング処理を行いドラフト内で乾燥させた。Example 11 Graphite (200) was immersed in a glass solution for 20 hours to perform doping treatment, and then dried in a fume hood.
3本ロールに合成樹脂塗料(”120B)50部をとり
徐々にカーボンブラックcケッチェンブラックEC)
25部とドーピング処理済のグラファイト25部を加え
て混練を行い導電性塗料を作つた〇
実施例 12
グラファイト(200)の粉末をステンレス容器中に採
り、真空にしたのち7ツ化砒素(V)を250 vrm
H&となるまで導入し5日間この圧力を保つことによっ
てドーピング処理を行った。Add 50 parts of synthetic resin paint (120B) to 3 rolls and gradually add carbon black (C Ketjenblack EC).
Example 12 Graphite (200) powder was taken into a stainless steel container, evacuated, and arsenic (V) heptadide was mixed with 25 parts of doped graphite. 250vrm
Doping treatment was carried out by introducing the pressure until it reached H& and maintaining this pressure for 5 days.
一方、150℃に加熱した加圧ニーダーにポリプロピレ
ン(MS230)30部およびカーボンブラック(ケッ
チェンブラックEC)5部を採す10分間混練したのち
ドーピング処理したグラ7アイト65部を加えて2分間
混練し、次いで1籠のシートを作成した。Meanwhile, 30 parts of polypropylene (MS230) and 5 parts of carbon black (Ketjenblack EC) were mixed in a pressure kneader heated to 150°C for 10 minutes, and then 65 parts of doped Gra7ite was added and kneaded for 2 minutes. Then, one basket of sheets was made.
実施例 13
実施例1〜12及び比較例1〜3によって得たものにつ
きその特性を測定したところ次表の結果を得た。Example 13 The properties of the products obtained in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3 were measured, and the results shown in the following table were obtained.
上表の結果から明らかに認められる通り、本発明に従っ
て得たプラスチック導電材料は、プラスチック素材に混
合される量が変らないにもかかわらずグラファイトとカ
ーボンブラックの両者を使用することによりその導電性
挙動が格段に向上すること、またその機械的挙動も従来
のものに比べて遜色のないものである。As clearly seen from the results in the above table, the conductive behavior of the plastic conductive material obtained according to the present invention is improved by using both graphite and carbon black, even though the amounts mixed in the plastic material do not change. The mechanical behavior is also comparable to that of conventional products.
尚、前記実施例、比較例で使用したカーボンブラックは
次のような物性を有するものである。The carbon black used in the Examples and Comparative Examples has the following physical properties.
代癩人 弁絢士 木 村 三 朗Sanro Kimura, Leprosy Bentenshi
Claims (1)
、グラファイト及び導電性カーボンブラックを含有し、
必須成分合計量に対してプラスチック素材を30〜80
重量%、グラファイトを5〜65重景%重量導電性カー
ボンプラスチックを5〜40重量%の比率で配合したこ
とを特徴とするプラスチック導電材料0 ′(
2) ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン−プ
ロピレン共重合体などを、オレフィン系重合体またはポ
リエステル樹脂塗料から選ばれたプラスチック素材を使
用する特許請求の範囲第1項記載のプラスチック導電材
料。 (3) ドーパントによって処理されたグラファイト
を使用する特許請求の範囲第1項記載のプラスチック導
電材料。 (4)臭素、ヨウ素、塩化冒つ素、臭化ヨウ素、硫酸、
硝酸、フッ化砒素(V)の群から選ばれた少なくとも1
種をドーパントとして使用する特許請求の範囲第3項記
載のプラスチック導電材料。[Scope of Claims] (1) Contains a plastic material, graphite and conductive carbon black as main essential components of the conductive material,
30 to 80% of plastic material based on the total amount of essential ingredients
A plastic conductive material characterized by blending graphite in a ratio of 5 to 65% by weight and conductive carbon plastic in a ratio of 5 to 40% by weight.
2) The plastic conductive material according to claim 1, wherein a plastic material selected from polypropylene, polyethylene, ethylene-propylene copolymer, etc., an olefin polymer, or a polyester resin paint is used. (3) A plastic conductive material according to claim 1, which uses graphite treated with a dopant. (4) Bromine, iodine, bromine chloride, iodine bromide, sulfuric acid,
At least one selected from the group of nitric acid and arsenic (V) fluoride
4. A plastic conductive material according to claim 3, wherein a species is used as a dopant.
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20038382A JPS5991135A (en) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | Electrically conductive plastic material |
US06/551,899 US4585578A (en) | 1982-11-17 | 1983-11-15 | Electrically conductive plastic complex material |
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EP83306986A EP0109824B1 (en) | 1982-11-17 | 1983-11-15 | Electrically conductive plastic complex material |
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EP86102167A EP0190772B1 (en) | 1982-11-17 | 1983-11-15 | Electrically conductive plastics material |
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Publication Number | Publication Date |
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JPS5991135A true JPS5991135A (en) | 1984-05-25 |
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ID=16423402
Family Applications (1)
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JP20038382A Pending JPS5991135A (en) | 1982-11-17 | 1982-11-17 | Electrically conductive plastic material |
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JP (1) | JPS5991135A (en) |
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