JPS601250A - 導電性樹脂組成物 - 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】 この発明は、導電性電線被覆材、導電性フイノレム、導
電性シート、磁気記録用ディスク、ビデオディスク繋、
耐電防止グレードのレコード盤、各種電池用電極、導電
性パイプ、導電性繊維等、種々の用途における導電性樹
脂組成物に関する。

従来より、この種の導電性樹脂組成物としては、カーボ
ンブラックや黒鉛等の導電性を有する固体粉末を樹脂中
に混練したものが知られている。特１二、このような導
電性樹脂組成物に配合する固体粉末としてカーボンブラ
ックの１種であるケツチェンブラックが開発され、他の
カーボンブラック、例えばアセチレンブラック、ファー
ネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、チ
ャンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラック
等と比較して非常に優れた導電性を発揮し、低添加量で
優れた導電性材料を与え、しかも、混練時における導電
性の低下が少ないという特長を有するとされている。そ
して、今日では、高い導電性が要求される分野において
は、このケツチェンブラックが導電性樹脂組成物に使用
する導電性固体粉末としてその主流を占めている。

しかしながら、このケツチェンブラックは他のカーボン
ブラックに比べて極めて高価であり、また、樹脂組成物
の導電性を向上させる目的でこのケツチェンブラックの
配合割合を高くすると、製品コストが高くなるばかりで
なく、得られる樹脂組成物の混練性や成形性が低下し、
しかも、引張り、曲げ、衝撃強度等の機械的強度が低下
するという問題がある。

このような問題は、単にケツチェンブラックについてだ
けでなく、他のカーポンブラックや黒鉛等の導電性固体
粉末に一ついても同様であり、従来の導電性樹脂組成物
は、その導電性能、特に樹脂の機械的強度を犠牲にする
ことなく祠られる導電性能において必ずしも満足し得る
もので｝よなかった。

本発明者等は、かかる観点に鑑み、単に導電性能に優れ
ているというだけではなく、機械的強度の低下が少なく
、しかも、製品コストも安価である導電性樹脂組成につ
いて鋭意研究を重ねた結果、ポリ塩化ビニル系樹脂に配
合される導電性固体粉末としてカーボンブラックと黒鉛
とを併用し、これらを所定の割合で配合することにより
目的を達成し得ることを見い出し、本発明に到達したも
のである。

すなわち、本発明は、ポリ塩化ビニル系樹脂８０〜９０
重量係と、カーボンブラック５〜４０重量係と、黒鉛８
〜５０重量係とを含有する導電性樹脂組成物を提供する
ことであり、また、好ましい実施態様としては、ポリ塩
化ビニル系樹脂；二配合されるカーボンブラック及び／
又は黒鉛がその固体表面を樹脂で被覆した樹脂被覆粉末
として配合されることである。

本発明において、ポリ塩化ビニル系樹脂としては、ポリ
塩化ビニル樹脂のほかに、塩化ビニルと共重合し得る単
量体との共重合体樹脂が包含される。この塩化ビニルと
共重合し得る単量体としてハ、例えばエチレン、プロピ
レン等のオレフイン系炭化水素類、ビニルステアレート
やビニルセチルエーテルのような長鎖アルキルビニルエ
ステル又はエーテル類、アクリロニトリルのようなアク
リロニトリル類、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和
カルポン酸類、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル
等の不飽和カルボン酸エステル類、その他酢酸ビニル、
塩化ビニリデン等を挙げることができる。

また、本発明において導電性固体粉末として使用される
カーボンブラックとしては、従来公知のケツチェンブラ
ック、アセチレンブラック、ファ一ネスブラック、ラン
プブラック、サーマルブラック、チャンネルブラック、
ロールブラック、ディスクブラック等を挙げることがで
きる。これらのカーポンブラックのうち特に好ましいも
のは、導電性に優れており、低添加量で優れた導電性材
料を与え、か一つ、混練時における導電性の低下が少な
いものとして知られているケッチェンブラックである。

さらに、導電性固体粉末としてカーボンブラックと併用
される黒鉛としては、天然黒鉛でも、また、人造黒鉛で
もよい。カーポンブラックはその粒度が１５〜６００ｍ
μと細かく、一方、黒鉛は粒子であってそれ自体の導電
性はカーポンブラックより高い。本発明においては、両
者を併用することにより単独では期待し得ない成形性の
良好な高導電性の樹脂組成物が得られる。

本発明において導電性固体粉末として使用されるカーボ
ンブラック及び黒鉛は、その固体表面を伺らの処理する
ことなくポリ塩化ビニル系樹脂に配合して混練すること
により導電性樹脂組成物とすることもできるが、好まし
くはその固体表面を樹脂で被覆してなる樹脂被覆粉末と
して配合されることである。この固体表面を樹脂で被覆
する方法としては、従来一般に知られている界面重合法
、ｉｎｓｉｔｕ重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの
相分離法、有機溶液からの相分離法、液中乾燥法、融解
分散冷却法、内包物交換法、粉床法、気中懸濁被覆法、
スプレードライング法、真空蒸着法、静電合体法等があ
るが、好ましいのは、固体表面にビニル系樹脂をグラフ
ト重合させるか、あるいは、固体表面に電荷を付与し得
る金属塩を吸着させて後、この金属塩と反対の電荷を有
するオリゴマー及び／又はポリマーの１種又は２種以上
を含有する樹脂溶液又は分散液に接触させる方法である
。

上記カーボンブラック及び／又は黒鉛の固体表面にビニ
ル系樹脂をグラフト重合させる方法としては、ラジカル
重合開始剤の存在下で種々の重合法、例えば、塊状重合
法、溶液重合法等で行うことができるが、亜硫酸イオン
を生成せしめる化合物の存在下に水性媒質中で導電性固
体粉末とビニル系単量体とを懸濁重合させる方法が特に
好ましく、又、懸濁重合の媒質としては水が一般的であ
るがこれに限定されず水とメダノールとの混合物など水
性媒質を用いることができる。また懸濁重合における重
合開始剤としては、水性媒質中において亜硫酸イオンを
生成せしめる化合物、たとえば、二酸化イオウガスの吹
き込み、亜硫酸水溶液、あるいは、亜硫酸水素ソーダ、
亜硫酸水素アン七ン等の亜硫酸塩、さらには過硫酸カリ
ウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過
硫酸塩などを単独又は混合して用いることができる。

かくして得られる樹脂被覆粉末は、固体粉末の表面のフ
リーラジカルに対する活性点に、重合反応により生成す
るビニル系樹脂の一部が化学的にグラフト結合されてい
るものである。

この目的で使用されるビニル系単量体としては、アクリ
ル酸、メタクリル酸、α−クロルアクリル酸、イタコン
酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和
カルボン酸等のイオン解離性ビニル系単量体や、塩化ビ
ニル、ソツ化ビニルのようなハロゲン化ビニルや、スチ
レン、α−メチルスチレンのようなスチレン化合物、酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニルのような脂肪族ビニルエ
ステルや、アクリル酸メチル、メタクリル酸ラウリルの
ような不飽和カルボン酸エステル等の非イオン解離性ビ
ニル単量体を挙げることができる。これらのビニル系単
量体は、導電性固体粉末の表面でグラフト重合してこの
導電性固体粉末の表面にポリ塩化ビニル系樹脂と相溶性
の良い樹脂被膜を形成するので、導電性固体粉末の分散
性が着るしく向上する。そして、この導電性固体粉末の
表面にグラフト重合により樹脂被覆させる際の樹脂量は
、固体粉末に対して０１〜３０重量％、好ましくは０５
〜１５重量％である。

また、カーボンブラック及び／又は黒鉛の固体表面に電
荷を付与し得る金属塩を吸着させた後この金属塩と反対
の電荷を有するオリゴマー及び／又はポリマーの１種又
は２種以上を含有する樹脂溶液又は分散液に接触させる
方法において、使用される金属塩としては、ＡｇＩ＋Ｆ
ｅＣＡ３＋Ｆｅ２０３ｒＭｇＣＡ３＋Ａｉ＆Ｃ／＋，，
＋Ｆｅ（ＯＨ）３＋Ｆｅｓｏ４＋Ｎａ２ｓｏ，等の陽電
荷付与物質あるいはＢａ（Ｊｚ等の陰電荷付与物質を挙
げることができ、また、使用されるオリゴマー及び／又
はポリマーの１種又は２種以上を含有する樹脂溶液又は
分散液としては、例えはアクリル系、メタクリル系重合
体又は共重合体分散液、アクリル・スチレン系共重合体
分散液、エチレンーアクリル系共重合体水溶液、エポキ
シ樹脂水溶液、フェノール樹脂水溶液等を挙げることが
できる。これらの樹脂水溶液又は樹脂分散液として特に
好ましいものは、ポリ塩化ビニル系樹脂に対して相溶性
を有する樹脂の水溶液又は分散液であり、このようなも
のとしては例えばアクリル及びメタクリル系の樹脂水溶
液及び分散液、酢酸ビニル系の樹脂水溶液及び分散液等
がある。このようにして得られる樹脂被覆粉末における
樹脂量は、固体粉末に対して０１〜８０重量％、好まし
くは０５〜１５重量％である。

なお、導電性固体粉末を樹脂被核するのは、カーボンブ
ラック及び黒鉛の双方であ一ってもよく、また、いずれ
か一方であ一ってもよい。

本発明の導電性樹脂組成物を構成するポリ塩化ビニル系
樹脂、カーボンブラック及び黒鉛の配合割合は、この導
電性樹脂組成物に対して要求される導電性能、混線性や
成形性等の物性、機械的強度等により変更されるもので
あるが、本発明の目的を達成する上で、通常ポリ塩化ビ
ニル系樹脂３０〜９０重量％、カーボンブラック５〜４
０重ｌ％及び黒鉛８〜５０重量％であり、好ましくは、
ポリ塩化ビニル系樹脂４５〜７５重量％、カーボンブラ
ック１０〜２５重量係及び黒鉛１５〜４０重量％である
。ポリ塩化ビニル系樹脂が８０重！ｉ％以下では、導電
性能については満足し得る物性を与えるが、押出成形や
射出成形が困難になる。また、９０重量％を越えると導
電性能において満足できる物性が得られない。

また、黒鉛が３重量係以下では、高価なケッチェンブラ
ックに代えて黒鉛を併用することによる経済的効果に乏
しく、また、５０重量係を越えると導電性の向上という
効果よりもむしろ押出成形性の低下が顕著になる。さら
に、カーポップラックの添加量が５重量％よりも少いと
導電性の向上を図るのが難かしくなり、また、４０重量
％よりも多くなると成形性に問題が生じる。

なお、導電性の面から考慮すると、カーポンブラックと
してアセチレンブラックを用いる場合には２５重量係以
上、ファ！イ・スブラックやサーマルブラックを用いる
場合には２０重量係以上が望ましい。また、カーポンブ
ラックは黒鉛に比べて高価であるため、黒鉛を添加する
ことによりカーポンプラックの使用量をできるだけ減ら
すことが経済的にみて有利である。

本発明においては、カーボンブラックや黒鉛を樹脂被覆
することにより樹脂被覆粉末としてポリ塩化ビニル系樹
脂に配合する場合、樹脂被覆した樹脂量はポリ塩化ビニ
ル系樹脂の一部とし，て計算し、また、カーボンブラッ
クや黒鉛については添加した樹脂被覆粉末からこの樹脂
量を差し７引いて計算した。

上記ポリ塩化ビニル系樹脂、カーボンブラック及び黒鉛
を含有する導電性樹脂組成物の調製は、上記配合割合の
範囲内でコニーダ、パンパリーミキサ、ミキシングロー
ル、加圧二−ダ等の適宜のブレンダを用いて常法により
均一に混合し混練し、ペレット状に成形するのが好まし
く、これらのペレットは、プレス成形、押出成形、射出
成形、ンーティング等により所望の製品に成形される。

また、この導電性樹脂組成物の調製に除しては、ポリ塩
化ビニル系樹脂に通常使用される種々の可塑剤、例えば
ジー２−エチルへキシルフタレートやジブチルフタレー
ト等のフタル酸エス−テル類、ジオクチルアジペート等
の直鎖二塩基酸エステル類、トリクレジルフオスフエー
ト等のリン酸エステル類、プチルフタリル・プチルグリ
コレート等の他のエステル系可塑剤、エポキシ化植物油
、ポリエステル系可塑剤、ニトリル系合成ゴム、塩素化
脂肪酸エステル等の塩素化物又は石油系補助可塑剤等を
用途に応じて適宜添加することができ、また、通常使用
される種々の安定剤、例えば三塩基性硫酸鉛等の鉛塩系
安定剤、ステアリン酸鉛等の有機セツケン系安定剤、ジ
ブチルスズジラウレート等の有機スズ安定剤、トリノニ
ルフエニル・フオスファイト等の有機安定化助剤等を用
途に応じて適宜添加することができる。このほか、この
導電性樹脂組成物の調製に際しては、難燃剤、顔料、酸
化防止剤、サリチル酸エステル等の紫外線吸収剤、ステ
アリン酸等の滑剤、その他カーポンブラックや黒鉛とポ
リ塩化ビニル系樹脂との間の密着性を向上させるための
改質剤等を使用することができる。

本発明によれば、ポリ塩化ビニル系樹脂に配合される導
電性固体粉末としてカーポンブラックと黒鉛とを併用す
ることにより、単にカーポンブラックのみ又は黒鉛のみ
を使用した場合に比べて、引張強度、曲げ強度、衝撃強
度等の機械的強度の低下を招くことなくその導電性能を
著るしく向上させることができ、また、導電性樹脂組成
物を廉価に提供することができる。しかも、本発明にお
いて使用するカーボンブラック及び黒鉛をその固体表面
Ｃニビニル系単量体がグラフト重合した固体一樹脂複合
粉末として配合することにより、これらカーポンブラッ
ク及び黒鉛のポリ塩化ビニル系樹脂に対する分散性や密
着性が著るしく向上し、また、カーボンブラック及び黒
鉛が例えばこの導電性樹脂組成物を成形して得られる磁
気記録用ディスクの表面に直接露出するようなこともな
く、これらカーボンブラック及び黒鉛中に含有される不
純物、特に五酸化バナジウム等の磁性不純物｛二対する
マスキング効果も期待することができる。

以下、本発明を実施例及び比較例（二基づいて具体的に
説明する。

〔実施例１〜７及び比較例１〜３〕 平均粒径８０μのケッチェンブラック１００重量部を水
１２００重量部中に懸濁させ、これにメチルメタアクリ
レート１１重量部と、過硫酸カリ２４重量部と、亜硫酸
水素カトυクム２４重量部と、架橋剤としてエチレング
リコールジメタクリレート０８重量部とを添加し、６０
゜Ｃで５時間攪拌しながら反応させ、次いでろ過して水
洗乾燥し、ケッチェンブラックの表面にメチルメタクリ
レートポリマーが被覆したケツチェンブラツクーメチル
メタクリレートポリマー複合粉末１０４重量部を得た。

この複合粉末，の樹脂量は３２重量愛であった。得られ
た複合粉末を複合粉末Ａとした。

また、平均粒径６μの天然黒鉛粉末１００重量部を水４
００重量部中に懸濁させ、これにメチルメタアクリレー
ト３．１重量部と、６重量係亜硫酸水１２重量部と、架
橋剤としてエチレングリコールジメタクリレート０１５
重量部とを添加し、６０℃で５時間攪拌しながら反応さ
せ、次いでろ過して水洗乾燥し、黒鉛の表面にメチルメ
タクリレートポリマーが被覆した黒鉛−メチルメタクリ
レートポリマー複合粉′末１０１重量部を得た。この複
合粉末の樹脂量は１１重ｉ％であった。得られた複合粉
末を複合粉末Ｂとした。

さらに、上記黒鉛１００重量部を水４００重量部中に懸
濁させ、攪拌しながらこれに電荷付与物質として塩化第
二鉄０５重量部を添加し、次いでメチルメタアク！Ｊｌ
／−｝樹脂分散液（固形分含量５０重量％）５重量部を
添加し、６０゜Ｃで２時間接触させ、ろ過乾燥して樹脂
以２２重駄係の黒鉛−メチルメタアクリレ−１・ポリマ
ー複合粉末を得た。この複合粉末を複合粉末Ｃとした。

樹脂として塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体樹脂（信越
化学（株）製信越ｐ．ｖ．ｃ名：ＳＣ−５００Ｔ）を用
い、これに第１表に示す割合で上記未処理ケツチェンブ
ラック、未処理黒鉛、複合粉末Ａ，Ｂ及びＣを配合し、
ミキシングロールを用いて１４５〜１５０℃で混練し、
これをプレス成形（１４５℃１５分間）して各実施例及
び各比較例の試験片を成形した。各試験片について、引
張強度（ＪＩＳＫ−６７４０）、曲げ強度（−ＪＩＳＫ
−６７４０）、アイゾット衝撃強度（ＪＩＳＫ−６７４
０、ノッチ付）、ゴム硬度（デュロメータＤ）及び倦積
固有抵抗値をそれぞれ測定した。結果を第１表に示す。

手続ネｍ正書（自発） 昭和５９年７月２６日 特許庁長官志賀学殿 １．事件の表示 昭和５８年特許願第０９１６０８号 ２．発明の名称 導電性樹脂組成物 ３．補正をする者 事件との関係特許出願人 住所（居所）東京都中央区銀座五丁目１３番１６号氏名
（名称）（６６４）新日鐵化学株式会社４．代埋人〒１
０４電話０３（５４３）１６７５住所東京都中央区銀座
７丁目１４番２号、荏原ビル３階氏名（８２７３）弁理
士成瀬勝夫覗 （外１名） ５．補正命令の日付 特許法第１７条の２第１号の規定による補正６．補正に
より増加する発明の数なし、，、，２−、７．補正の対
象・゛１′号令ノ０゛ 明細書全文（よＺヅごソ ８．補正の内容 別紙の通り、全文訂正明細書を提出する。

９．前記以外の代理人〒１０４電話０３（５４３）１６
７５住所東京都中央区銀座７丁目１４番２号、荏原ビル
３階氏名（８７．３４）弁理士中村智廣Ｌ眉閃全文訂正
明細書 １．発明の名称 導電性樹脂組成物 ２．特許請求の範囲 （１）３０〜９０重ｍ％のポリ塩化ビニル系樹脂と、５
〜４０重聞％のカーボンブラック及び３〜５０重量％の
黒鉛からなる導電性固体粉末のいずれか一方又は双Ｊの
体表面を樹脂被覆して得られた固体一樹脂複合粉末とを
含有する導電性樹脂組成物。

（２）固体一樹脂複合粉末は、カーボンブラック及び／
又は黒鉛の固体表面にビニル系単量体をグラフト重合さ
せて得られたものである特許請求の範囲第１項記載の導
電性樹脂組成物。

（３）固体一樹脂複合粉末は、カーボンブラック及び／
又は黒鉛の固体表面に電荷を付与し得る金属塩を吸着さ
せた後、この金属塩と反対の電荷を有するオリゴマー及
び／又はポリマーの１種又は２種以上を含有する樹脂溶
液又は分散液に接触させることにより、その固体表面を
樹脂被覆してなるものである特許請求の範囲第１項記載
の導電性樹脂組成物。

３．発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、導電性電線被覆材、導電慴フイルム、導電
性シート、磁気記録用ディスク、ビデオディスク盤、耐
電防止グレードのレコード盤、各種電池用電極、導電性
パイプ、導電性繊Ｈ等、種々の用途における導電性樹脂
組成物に関づる。

〔従来の技術〕

従来より、この種の導電性樹脂組成物としては、力一ボ
ンブラックや黒鉛等の導電性を右づる固体粉末を樹脂中
に混練したものが知られている。特に、このような導電
性樹脂組成物に配合づる固休粉末としてカーボンブラッ
クの１種であるケッヂエンブラックが開発され、伯のカ
ーボンブラック、例えばアセヂレンブラック、ファーネ
スブラック、ランプブラック、り゛−マルブラック、ブ
ーヤンネルブラック、ロールブラック、ディスクブラッ
ク等と比較して非常に優れた導電性を発揮し、低添加量
で優れた導電性月料を与え、しかも、混線時における導
電性の低下が少ないという特徴を有する。

そして、今日では、高い導電性が要求される分野におい
ては、このケッヂエンブラックが導電性樹脂組成物に使
用する導電性固体粉末としてその主流を占めている。

また、導電性固体粉末として４０〜８０東量％のカーボ
ンブラックを含右するカーボンブラックとグラファイト
の混合物を使用し、この混合物を熱可塑性樹脂に対して
３５〜８５重量％の割合で使用することにより、優れた
導電性物質を得ることも提案されている（特開昭第４８
−４９８９号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ケッチェンブラックは他のカーボンブラ
ックに比べて極めて高価であり、また、樹脂組成物の導
電性を向上させる目的でこのケッチェンブラックの配合
割合を高くすると、製品コストが高くなるばかりでなく
、得られる樹脂組成物の混練性や成型性が低下し、しか
も、引張り、曲げ、衝撃強麿等の機械的物性が低下する
という問題がある。

また、導電性固体粉末としてカーボンブラックとグラフ
ァイ］・の混合物を使用した導電竹樹脂組成物において
も、これらカーボンブラックやグラファイトを単独で使
用覆る場合に比べれば、機械的強瓜を低下さμることな
く熱可塑性樹脂中に配合し得る導電性固体粉末の割合が
増大し、それだけ導電性を向上させることができるもの
ではあるが、反面、熱可塑性樹脂とこれら導電性固体粉
末との間のなじみが悪く、両者を混練する際における混
線性や、得られた樹脂組成物を成型Ｊる際の成型性が悪
く、混練時や成型時には可塑剤や溶剤を使用してペース
トを形成し、成型の際あるいは成型後に１１１２可塑剤
や溶剤除去を行わな【ノればならず、混練時亡成型時の
作業性が悪いという問題がある。

Ｃ問題点を解決するだめの手段〕 本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもので、単に
ｓ電性に優れているというだけでなく、機械的強度、特
に曲げ弾性率において優れた性能を発揮し、しかも、成
型性に優れ、また、製品コストも安価である導電性樹脂
組成物を提供するものである。

すなわち、本発明は、３０〜９０重昂％のボリ塩化ビニ
ル系樹脂と、５〜４０重量％のカーボンブラック及び３
〜５０重量％の黒鉛からなる導電性固体粉末のいずれか
一方又は双方の固体表面を樹脂被覆して得られた固体一
樹脂複合粉末とを含有する導電性樹脂組成物である。

本発明において使用されるポリ塩化ビニル系樹脂として
は、ポリ塩化ビニル樹脂のはかに、塩化ビニルと共重合
し得る単吊体との共重合体樹脂が包含される。この塩化
ビニルと共重合し得る単量体としては、例えばエチレン
、プロピレン等のオレフィン系炭化水素類、ビニルステ
アレート、ビニルセチルエーテル等のような長鎖アルキ
ルビニルエステル又はエーテル類、アクリロニトリル等
のようなアクリロニトリル類、アクリル酸、メタクリル
酸等のような不飽和カルボン酸類、アクリル酸メチル、
メタクリル酸メチル等のような不飽和カルボン酸エステ
ル類、その他酢酸ビニル、塩化ビニリデン等を挙げるこ
とができる。

また、本発明において導電性固体粉末として使甲される
カーボンブラックとしては、従来公知のケッヂエンブラ
ック、アセチレンブラック、フ１一ネスブラック、ラン
プブラック、４ノ゜−゜冫ノレブラック、チ（νンネル
ブラック、ロールブラック、ディスクブラック等を挙げ
ることができる。これらのカーボンブラックのうち、特
に好ましいものは、導電性に優れており、低添加量で優
れた導電性材料を与え、かつ、混練時における導電性の
低一トが少ないものとして知られてい−るケツチＩンブ
ラックである。

さらに、導電性固体粉末としてカーボンブラックと共に
使用される黒鉛としては、天然黒鉛でも、また、人造黒
鉛でもよい。

上記カーボンブラックはその粒度が１５〜６００１ｒＬ
μと細かく、一方、黒鉛は粒子であってそれ自体の導電
性はカーボンブラックより高い。本発明においては、両
者を併用することにより、単独では期待し得ない高い導
電性を示す樹脂組成物を得ることができる。

本発明において導電性固体粉末として使用されるカーボ
ンブラック及び黒鉛は、少なくともそのいずれか一方又
は双方の固体表面を樹脂で被覆し、固体一樹脂複合粉末
としてポリ塩化ビニル系樹脂に配合される。

この導電性固体粉末の表面を樹脂で被覆する方法として
は、従来一般に知られている界面重合法、ｉｎｓｉｔｕ
重合法、液中硬化被覆法、水溶液からの相分離法、有機
溶液からの相分離法、液中乾燥法、融解分散冷却法、内
包物交換法、粉床法、気中懸濁被覆法、スプレードライ
ング法、真空蒸着法、静電合体法等があるが、好ましく
は、固体表面にビニル系単１体をグラフ１一重合させる
か、あるいは、固体表面に電荷を付与し得る金属塩を吸
着させた後、この金属塩と反対の電荷を右ずるオリゴマ
ー及び／又はポリマーの１種又は２種以上を含有する樹
脂溶液又は分散液に接触させる方法であ上記カーボンブ
ラック及び／又は黒鉛の固体表面にビニル系単ｍ体をグ
ラフ１一重合させる方法としては、ラジカル重合開始剤
の存在下で種々の重合法、例えば、塊状重合法、溶液重
合法等で行うことができるが、亜＠酸イオンを生成せ１
ノめる化合物の存在下に水性媒質中で導電性固体粉末と
ビニル系単量体とを懸濁重合させる方法が特に好ましく
、また、懸濁重合の媒質としては水が一般的であるが、
これに限定されず水とメタノールとの混合物等他の水性
媒質を用いることができる。また、懸濁重合における重
合開始剤どしては、水性媒質中において亜ｆＡ酸イオン
を生成せしめる化合物、例えば、二酸化イオウガスの吹
込み、亜硫酸水溶液、あるいは、亜硫酸水素ソーダ、亜
硫酸水素アンモン等の亜硫酸塩、さらには、過硫酸カリ
ウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫
酸塩等を単独又は混合して用いることができる。かくし
て得られる固体一樹脂複合粉末は、導電性固体粉末の表
面のフリーラジカルに対覆る活性点に、重合反応により
生成するビニル系樹脂の一部が化学的にグラフト結合さ
れて０るものである。

この目的で使用されるビニル系単量体として番よ、アク
リル酸、メタクリル酸、α−クロルアク舊ノノレ酸、イ
タコン酸、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸等の
不飽和カルボン酸等のイオン解離性ビニル系単量体や、
塩化ビニル、フツ化ビニノレのようなハロゲン化ビニル
や、スチレン、α−メチルスチレンのようなスチレン化
合物、酢酸ビニノレ、ブロピオン酸ビニルのような脂肪
族ビニノレエステルや、アクリル酸メチル、メチクリル
酸ラウリノレのような不飽和カルボン酸エステル等の非
イオン解離性ビニル系単量体を挙げることができる。こ
れらのビニル系単量体は、導電性固体粉末の表面でグラ
フト重合してこの導電性固体粉末の表面にポリ塩化ビニ
ル系樹脂と相溶性の良い樹脂被膜を形成するので、導電
性固体粉末の分散性が著しく向上ずる。そして、この導
電性固体粉末の表山ｊにグラフト重合により樹脂被覆さ
せる際の樹脂ｉＩま、導電性固体粉末に対して０．１〜
３０重量％、好ましくは０．５〜１５重量％である。

また、カーボンブラック及び／又は黒鉛の固体表面に電
荷を付与し得る金属塩を吸着させＩこ後この金属塩と反
対の電荷を有するオリゴマー及び／又はポリマーの１種
又は２種以上を含有１る樹ｎ旨溶液又は分散液に接触さ
せる方法にお０て、使ハ１される金属塩としては、例え
ば、八ｇ１、ＦｅＣＩ１Ｆｅ２０３、ＭＯＣｌ２、 ３ ＡＩＣＩ、Ｆｅ（ＯＨ）、ＦｅｓＯ４、３３ ＮａＳＯ４等の陽電荷付与物質、あるｌｔＸ＆よ、２ ＢａＣＩ等の陰電荷付与物質を挙げることｈ（１’２ き、また、使用されるオリゴマー及び／又＆よ月で１ノ
マーの１種又は２種以上を含有する樹脂溶液又（よ分散
液としては、例えば、アクリル系、メタク１ル系重合体
又は共重合体分散液、アクリノし・−スチレン系共重合
体分散液、エチレンーアクリノレ系共重合体分散液、エ
ボキシ樹脂水溶液、７１ノーノレ樹脂水溶液等を挙げる
ことができる。これらの樹脂水溶液又は樹脂分散液とし
て特に好まし（Ｘものは、ポリ塩化ビニル系樹脂に対し
て相溶性を有する樹脂の水溶液又は分散液であり、この
ようなものとしては、例えば、アクリル及びメタクリル
系の樹脂水溶液及び分散液、酢酸ビニル系の樹脂水溶液
及び分散液等がある。このようにして得られる固体一樹
脂複合粉末の樹脂ｍは、導電性固体粉末に対して０．１
〜３０重量％、好ましくは０．５〜１５重量％である。

なお、導電性固体粉末を樹脂被覆づるのは、力−ボンブ
ラック及び黒鉛の双方であってもよく、また、いずれか
一方であってもよい。

本発明の導電性樹脂組成物を構成ずるボリ塩化ビニル系
樹脂、カーボンブラック及び黒鉛の配合割合は、この導
電性樹脂組成物に対して要求される導電性能、混線性や
成型性等の物性、機械的強度等により変更されるもので
あるが、本発明の目的を達成する上で、通常、ポリ塩化
ビニル系樹脂３０〜９０重量％、カーボンブラック５〜
４０重量％及び黒鉛３〜５０重量％であり、好ましくは
ポリ塩化ビニル系樹脂４５〜７５重量％、カーボンブラ
ック１０〜２５重ω％及び黒鉛１５〜４０重量％である
。ポリ塩化ビニル系樹脂が３０重間％より少ないと、導
電性能については満足し得る物性を与えるが、押出成型
や射出成型が困難になり、また、９０重量％を越えると
導電性能に．１３＆Ｓで満足できる物性が得られない。

また、黒鉛が３重量％より少ないと、高価なケツチェン
ブラックに代えて黒鉛を併用することによる軽済的効果
に乏しく、また、５０重ω％を越えると’１！ｌＮｉ性
の向上という効果よりもむしろ押出成型性の低下が顕七
になる。さらに、カーボンブラックの添加量が５重ω％
より少ないと導電性の向上を図るのが難しくなり、また
、４０重間％よりも多くなると成型性に問題が生じる。

なお、導電性の面から考慮すると、カーボンブラックと
してアセチレンブラックを使用する場合には２５重石％
以上、ファーネスブラックやサーマルブラックを使用す
る場合には２０重ｎ１％以上が望ましい。また、カーボ
ンブラックは黒鉛に比べて高価であるため、黒鉛を添加
することによりカーボンブラックの使用量をできるだけ
減らすことが経済的にみて有利である。

本発明において、導電性固体粉末を樹脂被覆した際の樹
脂吊はポリ塩化ビニル系樹脂の一部として計算し、また
、カーボンブラックや黒鉛については添加した固体一樹
脂複合粉末からこの樹脂量を差引いて計算した。

上記ポリ塩化ビニル系樹脂、カーボンブラック及び黒鉛
を含有するＩＮ性樹脂組成物の調製は、上記配合割合の
範囲内でコニーダ、バンバリーミキサー、ミキシングロ
ール、加圧二−ダ等の適宜のブレンダーを用いて常法に
より均一に混合混練し、ペレッ］・状に成型するのが好
ましく、これらのペレットは、プレス成型、押出成型、
射出成型、シーティング等により所望の製品に成型され
る。

また、この導電性樹脂組成物の成型に際しては、ポリ塩
化ビニル系樹脂に通常使用される種々の可塑剤、例えば
、ジー２−エチルへキシルフタレートやプチルフタレ−
１−＠のフタル酸エステル類、ジオクチルアジペート等
の直鎖二塩基酸エステル類、トリクレジルフＡスフエー
ト等のリン酸エステル類、プチルフタリル・プチルグリ
コレート等の他のエスデル系可塑剤、１ボキシ化植物油
、ポリエステル系可塑剤、ニトリル系合成ゴム、塩素化
脂肪酸エステル等の塩素化物又は石油系補助可塑剤等を
用途に応じて適宜添加覆ることができ、また、通常使用
される種々の安定剤、例えば三塩基性硫酸鉛等の鉛塩系
安定剤、ステアリン酸鉛等の有機セッケン系安定剤、ジ
ブチル錫ジラウレート等の有機錫安定剤、トリノニルフ
エニル・フオスファイト等の有機安定化助剤等今用途に
応じて適宜添加づ゜ることができる。このほか、ごの々
電性樹脂組成物の調製に際しては、難燃剤、顔判、酸化
防止剤、ザリヂル酸エステル等の紫外線吸収剤、ステア
リン等の滑剤、その他力ーボ：／ブラックや黒鉛とポリ
塩化ビニル系樹脂との間の密着性を向上させるための改
質剤等を使用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて貝体的に説
明する。

実施例１〜７及び比較例１〜４ 平均粒径３０μケッチェンブラック１００ｊｌｉｌ１，
〆′ 部を水１２００重量−部中に懸濁ざＶ、これにメヂルメ
タアクリレート１１重吊部と、過硫酸カリウム２．４重
量部と、亜硫酸水素丈トリウム２．４重量部と、架橋剤
としてエチレングリコール・ジメタクリレート０．３重
量部とを添加し、６０℃で５時間撹拌しながら反応させ
、次いで濾過しーＣ水洗後乾燥し、ケッチェンブラック
の表面にメチルメタクリレ−１ヘポリマーが被覆したケ
ッチェンブラック・メチルメタクリレ−１−ポリマー複
合粉末１０４重吊部を得た。この複合粉末の樹脂昂は３
．２重量％であった。得られた複合粉末を複合粉末Ａと
した。

また、平均粒１６μの天然黒鉛粉末１００重量部を水４
００重量部中に懸濁させ、これにメチルメタアクリレー
ト３．１重聞部と、６重ｍ％亜硫酸水１２重ω部と、架
橋剤としてエチレングリコール・ジメタクリレート０．
１５重量部とを添加し、６０℃で５時間撹拌しながら反
応さゼ、次いで濾過して水洗乾燥し、黒鉛の表面にメチ
ルメタクリレ−１−ポリマーが被覆した黒鉛・メチルメ
タクリレートポリマー複合粉末１０１重量部を得た。

この複合粉末の樹脂量は１．１重担％であった。

得られた複合粉末を複合粉末Ｂとした。

さらに、上記黒鉛１００重量部を水４００重量部中に懸
濁させ、撹拌しながらこれに電荷付与物質として塩化第
二鉄０．５重量部を添加し、次いでメチルメタアクリレ
ート樹脂分散液《固形分含量５０重量％》５重量部を添
加し、６０℃で２時間接触させ、濾過して水洗後乾燥し
て樹脂量２．２樹脂量％の黒ｔ＜＋・メチルメタクリレ
ート・ポリマー複合粉末を得た。この複合粉末を複合粉
末Ｃとした。

樹脂として塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体樹脂（信越
化学（４４製信越ｐ．ｖ．ｃ名：Ｓ（；−５００７’）
を用い、これにｍｌ表に示す割合で上記未処理ケツチェ
ンブラック、未処理黒鉛、複合粉末Ａ，Ｂ及びＣを配合
し、ミキシングロールを用いて１４５〜１５０℃で混練
し、これをプレス成型（１４５℃、１５分間）して各実
施Ｇ！ｉｌＪ及び各ｉｔ較例の試験片を成型した。各試
験片につ＆ＸＴ、弓１づ長り強度（ＪＩＳＫ−６７４０
）、曲げ強度（ＪＩＳＫ−６７４０＞、アイゾツ１〜衝
撃強度（Ｊｌｓκ−６７４０、ノツブ付き）、ゴム硬爪
（デコロメータＤ）及び体積固有１氏抗｛直をそれぞれ
測定した。また、各実施例及び各比較例の導電性樹脂組
成物について、その成型１生を導電性固体粉末無添加の
場合を基準に優、侵、可、やや不良、及び不良の５段階
評｛曲でヤ１定しｌこ。結果を第１表に示づ゜。

（発明の効東） 本発明によれば、導電性固休ｌ）末としてのカーボンブ
ラック及び黒鉛は少なくともそのいずれか一方の固体表
面が樹脂被覆されて固体一樹脂複合粉末として使用され
るので、ポリ塩化ビニル系樹脂との間の分散性や密着性
が著しく向上（ノ、１９られた導電性樹脂組成物の成型
性が良好であるばかりでなく、カーボンブラック及び黒
鉛が例えばこの導電性樹脂組成物を成型して得られる磁
気記録用ディスクの表面に直接露出ずることもなく、こ
．・れらカーボンブラック及び黒鉛中に含有辷！れる不
純物、例えば五酸化バナジウム等の磁性不純物に対づる
マスキング効果も期持することができる。

しかも、導電性固体粉末としてカーボンブラックと黒鉛
を｛７１川することにより、単にカーボンブラック又は
黒鉛を単独で使用する場合に比べて引張り強度、曲げ強
度、ｍ撃強度等の機械的強度の低下を招くことなくその
導電性能の向上を図ることができ、また、導電性樹脂組
成物を廉価に提供することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリ塩化ビニル系樹脂３０〜９０重量係と、カー
   ボンブラック５〜４０重量％と、黒鉛３〜５０重量％と
   を含有する導電性樹脂組成物。
2. （２）カーボンブラック及び／又は黒鉛は、その固体表
   面にビニル系単量体をグラフト重合させて得られる固体
   一樹脂複合粉末として配合する特許請求の範囲第１項記
   載の導電性樹脂組成物。
3. （３）カーボンブラック及び／又は黒鉛は、その固体表
   面に電荷を付与し得る金属塩を吸着させた後、この金属
   塩と反対の電荷を有するオリゴマー及び／又はポリマー
   の１種又は２種以上を含有する樹脂溶液又は分散液に接
   触させることにより、その固体表面を樹脂被覆してなる
   固体一樹脂複合粉末として配合する特許請求の範囲弟１
   項記載の導電性樹脂組成物。