JPS6112753A - 導電性樹脂組成物 - Google Patents
導電性樹脂組成物Info
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- JPS6112753A JPS6112753A JP13095584A JP13095584A JPS6112753A JP S6112753 A JPS6112753 A JP S6112753A JP 13095584 A JP13095584 A JP 13095584A JP 13095584 A JP13095584 A JP 13095584A JP S6112753 A JPS6112753 A JP S6112753A
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- JP
- Japan
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- resin
- carbon black
- resin composition
- whisker
- short fibers
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- Pending
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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。
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、電気電子機械部品、電気通信ケーブルや各
種発熱体および帯電防止材など広範囲の用途に利用され
る導電性樹脂組成物に関する。
種発熱体および帯電防止材など広範囲の用途に利用され
る導電性樹脂組成物に関する。
「従来の技術」
従来、カーボンブラックや黒鉛粉末などの導電性固体粉
末を樹脂に混線配合して導電性を付与した樹脂組成物は
知られている。カーボンブラックは平均粒子径が一般に
１０〜１００ｍμと非常圧細かく、導電性固体粉末とし
て有用な素材となることから導電性７アーネスブラツク
、アセチレンブラックなど各種のものが開発されている
。また、天然黒鉛や人造黒鉛などの黒鉛は、それ自体の
導電性がカーボンブランクより優れているため、微粉末
状で導電性フィラーとして使用されている。
末を樹脂に混線配合して導電性を付与した樹脂組成物は
知られている。カーボンブラックは平均粒子径が一般に
１０〜１００ｍμと非常圧細かく、導電性固体粉末とし
て有用な素材となることから導電性７アーネスブラツク
、アセチレンブラックなど各種のものが開発されている
。また、天然黒鉛や人造黒鉛などの黒鉛は、それ自体の
導電性がカーボンブランクより優れているため、微粉末
状で導電性フィラーとして使用されている。
しかじ、これらカーボンブラックや黒鉛粉末は、樹脂に
多量に配合しなければ高度の導電性能を付与することが
できない。例えば、体積固有抵抗５Ω・α以下の用途に
は、ポリエチレン中におよそ３５重量部以上のカーボン
ブラックを配合するを配合した場合には、コンパウンド
が高粘度となって混線性や押出・成形加工性が著しく低
下すると共に機械的強度を劣化させる大きな欠点となる
。
多量に配合しなければ高度の導電性能を付与することが
できない。例えば、体積固有抵抗５Ω・α以下の用途に
は、ポリエチレン中におよそ３５重量部以上のカーボン
ブラックを配合するを配合した場合には、コンパウンド
が高粘度となって混線性や押出・成形加工性が著しく低
下すると共に機械的強度を劣化させる大きな欠点となる
。
また、カーボンブラックと黒鉛粉末とを併用することに
より、導電性および加工性に優れた樹脂組成物も提案さ
れている。しかし、黒鉛粉末自体はカーボンブラックよ
り高い導電性を有する反面、粒子の大きさ、形状から樹
脂組成物の機械的強度を著しく低下させる難点がある。
より、導電性および加工性に優れた樹脂組成物も提案さ
れている。しかし、黒鉛粉末自体はカーボンブラックよ
り高い導電性を有する反面、粒子の大きさ、形状から樹
脂組成物の機械的強度を著しく低下させる難点がある。
一方、炭素繊維や黒鉛繊維を樹脂に充填複合して、機械
的強度を向上させた繊維強化樹脂組成物が導電性を有す
ることも公知である。しかし、この場合も高度の導電性
能を付与させるためには多量に複合する必要があり、前
記同様加工性の低下を招き、導電性能の向上には限界が
ある。
的強度を向上させた繊維強化樹脂組成物が導電性を有す
ることも公知である。しかし、この場合も高度の導電性
能を付与させるためには多量に複合する必要があり、前
記同様加工性の低下を招き、導電性能の向上には限界が
ある。
「発明が解決しようとする問題点」
本発明は、上記欠点の解消をはかり、混線性や押出・成
形加工性および引張強さ、曲げ強さなどの機械的強度を
低下させることなく、優れた導電性能を有する樹脂組成
物を提供するものである。
形加工性および引張強さ、曲げ強さなどの機械的強度を
低下させることなく、優れた導電性能を有する樹脂組成
物を提供するものである。
「問題を解決するため°の手段」
本発明者は、導電性固体粉末としてカーボンブラックを
使用し、これと炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊
維を併用することにより、優れた導電性樹脂組成物が得
られることを見出し、本発明に到達したものである。
使用し、これと炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊
維を併用することにより、優れた導電性樹脂組成物が得
られることを見出し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は樹脂に窒素吸着比表面積７００ｒｒ
？７Ｗ以下のカーボンブラックおよび炭素質または黒鉛
質のウィスカー状短繊維を配合して成ることを構成的特
徴とする。
？７Ｗ以下のカーボンブラックおよび炭素質または黒鉛
質のウィスカー状短繊維を配合して成ることを構成的特
徴とする。
本発明において使用するカーボンブラックは窒素吸着比
表面積が７００ｔｒｌ／ｆ以下であることが必要である
。一般に、カーボンブラックの比表面積は大きい程優れ
た導電性を示すが、７００イ／１を越える場合は樹脂に
配合する際に、混線性や押出成形加工性を著しく低下さ
せるため好１しくない。
表面積が７００ｔｒｌ／ｆ以下であることが必要である
。一般に、カーボンブラックの比表面積は大きい程優れ
た導電性を示すが、７００イ／１を越える場合は樹脂に
配合する際に、混線性や押出成形加工性を著しく低下さ
せるため好１しくない。
一方、炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊維は、単
結晶もしくは単結晶に近似した結晶構造を有するもので
、引張強さや弾性率が著しく太きく、また優れた電気的
特性を有している。この種のウィスカー状短繊維は例え
ば、カーボンブランクを非酸化性雰囲気中で高温状態下
に熱処理することによって生成させることができる。
結晶もしくは単結晶に近似した結晶構造を有するもので
、引張強さや弾性率が著しく太きく、また優れた電気的
特性を有している。この種のウィスカー状短繊維は例え
ば、カーボンブランクを非酸化性雰囲気中で高温状態下
に熱処理することによって生成させることができる。
使用に供される炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊
維は、直径が５μ以下、アスペクト比１５以上、真比重
１．９０以上のものが好ましい。
維は、直径が５μ以下、アスペクト比１５以上、真比重
１．９０以上のものが好ましい。
直径が５μ以上になると補強性付与の効果が減少し、同
様にアスペクト比が１５以下の場合にはカーボンブラッ
ク共存下での補強機能が減退する現象を招く。また、真
比重が１．９０以下の場合にはウィスカー状短繊維自体
の機械的強度が充分でなく、さらに電気的特性も低位と
なるためである。
様にアスペクト比が１５以下の場合にはカーボンブラッ
ク共存下での補強機能が減退する現象を招く。また、真
比重が１．９０以下の場合にはウィスカー状短繊維自体
の機械的強度が充分でなく、さらに電気的特性も低位と
なるためである。
本発明の目的を達成する上で、樹脂１００重量部に対し
、カーボンブラック１５〜５０重量部および炭素質また
は黒鉛質のウィスカー状短繊維５〜２０重量部の範囲内
で配合することが望ましい。
、カーボンブラック１５〜５０重量部および炭素質また
は黒鉛質のウィスカー状短繊維５〜２０重量部の範囲内
で配合することが望ましい。
カーボンブランクが１５重量部およびウィスカー状短繊
維が５重量部以下の配合量では充分な導電性能を付与す
ることができない。一方、カーボンブラックを５０重量
部以上上記した場合には加工性および機械的強度の低下
が著しく、またウィスカー状短繊維を２０重量部以上上
記しても加工性や補強効果には限界があるためである。
維が５重量部以下の配合量では充分な導電性能を付与す
ることができない。一方、カーボンブラックを５０重量
部以上上記した場合には加工性および機械的強度の低下
が著しく、またウィスカー状短繊維を２０重量部以上上
記しても加工性や補強効果には限界があるためである。
彦お、本発明に用いられる樹脂としては、例えば、フェ
ノール樹脂、エリア樹脂、エポキシ樹脂、ボ、リエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ、８ＢＲ
，ＣＲなどの各種エラストマーがあげられる。
ノール樹脂、エリア樹脂、エポキシ樹脂、ボ、リエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ、８ＢＲ
，ＣＲなどの各種エラストマーがあげられる。
上記樹脂とカーボンブラックおよび炭素質または黒鉛質
のウィスカー状短繊維の配合は、ミキサー、ロール、ニ
ーダ−など通常使用される適宜のプレンダーを用いて混
練して、均一に分散した樹脂組成物に調製することがで
きる。
のウィスカー状短繊維の配合は、ミキサー、ロール、ニ
ーダ−など通常使用される適宜のプレンダーを用いて混
練して、均一に分散した樹脂組成物に調製することがで
きる。
このように本発明は、カーボンブラックに炭素質または
黒鉛質のウィスカー状短繊維を併用することによシ、カ
ーボンブラックの配合比率を相対的に低位に抑えても、
樹脂に高度の導電性能を付与し得ることを可能としたも
のである。その結果、混線性や押出・成形加工性などの
低下を防止することができ、さらにウィスカー状短繊維
の有する補強作用によって樹脂組成物の機械的強度の低
下も効果的に防止される。したがって、導電性と加工性
および機械的強度の調和した優れた導電性樹脂組成物を
得ることができる。
黒鉛質のウィスカー状短繊維を併用することによシ、カ
ーボンブラックの配合比率を相対的に低位に抑えても、
樹脂に高度の導電性能を付与し得ることを可能としたも
のである。その結果、混線性や押出・成形加工性などの
低下を防止することができ、さらにウィスカー状短繊維
の有する補強作用によって樹脂組成物の機械的強度の低
下も効果的に防止される。したがって、導電性と加工性
および機械的強度の調和した優れた導電性樹脂組成物を
得ることができる。
「作 用」
本発明は上記構成をとることにより導電性付与機能と補
強機能に基づく相乗的な作用がもたらされる。すなわち
、炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊維は樹脂中に
均一分散したカーボンブラック粒子間に介在して導電性
の向上に機能するとともＫ、その優れた補強作用によっ
て樹脂組成物の機械的強度を向上するために大きく寄与
する。
強機能に基づく相乗的な作用がもたらされる。すなわち
、炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊維は樹脂中に
均一分散したカーボンブラック粒子間に介在して導電性
の向上に機能するとともＫ、その優れた補強作用によっ
て樹脂組成物の機械的強度を向上するために大きく寄与
する。
これら機能は、従来欠点とされていたカーボンブラック
高配合化を効果的に改善し、相対的に低位の配合量によ
り高度の導電性の付与を可能にする「実施例」 実施例１ 平均粒子径１２ｍμ、窒素吸着比表面積６００ｍりのチ
ャンネルズラツクを黒鉛ルツボ中に充填し、非酸化性雰
囲気中１８０℃／時間の昇温速度で２８００℃に昇温後
、同温度に１時間保持して熱処理した。この熱処理試料
を、界面活性剤を含む水中に超音波を用いて均一に分散
させ、次いで遠心分離管により遠心沈降させた。沈降物
は、界面活性剤を含む水中に再度分散させ、０．８μの
ミクロフィルター（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ 製Ｔｙｐｅ ： ＡＡＷＰＯ４７００）で
戸別し、水洗乾燥してウィスカー状短繊維をｐ＋製した
。得られたウィスカー状短繊維の諸物件を表−１に試料
人として示した。
高配合化を効果的に改善し、相対的に低位の配合量によ
り高度の導電性の付与を可能にする「実施例」 実施例１ 平均粒子径１２ｍμ、窒素吸着比表面積６００ｍりのチ
ャンネルズラツクを黒鉛ルツボ中に充填し、非酸化性雰
囲気中１８０℃／時間の昇温速度で２８００℃に昇温後
、同温度に１時間保持して熱処理した。この熱処理試料
を、界面活性剤を含む水中に超音波を用いて均一に分散
させ、次いで遠心分離管により遠心沈降させた。沈降物
は、界面活性剤を含む水中に再度分散させ、０．８μの
ミクロフィルター（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐｏｒ
ａｔｉｏｎ 製Ｔｙｐｅ ： ＡＡＷＰＯ４７００）で
戸別し、水洗乾燥してウィスカー状短繊維をｐ＋製した
。得られたウィスカー状短繊維の諸物件を表−１に試料
人として示した。
これとは別に、平均粒子径１７ｍμ、窒素吸着比表面積
１８０ｔｄ／ｌｏオイルフアーネスブラツクを使用して
、１８０℃／時間Ｏ昇温速度で２９２０℃、１時間熱処
理をした以外は前記と同様の方法でウィスカー状短繊維
を調製し、その４！性を表−１に試料Ｂとして示した。
１８０ｔｄ／ｌｏオイルフアーネスブラツクを使用して
、１８０℃／時間Ｏ昇温速度で２９２０℃、１時間熱処
理をした以外は前記と同様の方法でウィスカー状短繊維
を調製し、その４！性を表−１に試料Ｂとして示した。
表−１
上記２種類のウィスカー状短繊維を窒素吸着比表面ｆＩ
ｔ５７７ ｄ／ｆＳＤＢＰ吸油量１７５ｍ７／１００Ｉ
Ｆの７フーネスカーボンブラツクと共にラボプラストミ
ル（東洋精機製作所製２８−１２５型）を用いて高密度
ポリエチレン（三片石油化学工業製「）・イゼツクス２
１ｏｏＪｐｊ）中に種々の割合で配合して樹脂組成物を
調製した。配合はチャンバ一温度１７０℃、バッチ容量
４８ ｃｃ、混線時間１０分の条件で行った。この樹脂
組成物をプレス成形によって厚さ１．５ｍの薄板に成形
し、その体積固有抵抗および引張破断強度を測定した。
ｔ５７７ ｄ／ｆＳＤＢＰ吸油量１７５ｍ７／１００Ｉ
Ｆの７フーネスカーボンブラツクと共にラボプラストミ
ル（東洋精機製作所製２８−１２５型）を用いて高密度
ポリエチレン（三片石油化学工業製「）・イゼツクス２
１ｏｏＪｐｊ）中に種々の割合で配合して樹脂組成物を
調製した。配合はチャンバ一温度１７０℃、バッチ容量
４８ ｃｃ、混線時間１０分の条件で行った。この樹脂
組成物をプレス成形によって厚さ１．５ｍの薄板に成形
し、その体積固有抵抗および引張破断強度を測定した。
また、加工性を示すパラメーターとして、混線時にチャ
ンバープレードにかかる混線エネルギーを用いて表示し
た。これらの結果を表−２に示した。
ンバープレードにかかる混線エネルギーを用いて表示し
た。これらの結果を表−２に示した。
実施例２
カーボンブラックとして窒素吸着比表面積１８〇−／１
、ＤＢＰ吸油量１５６ｘｌ／１００ｔのファーネスカー
ボンブラックを用いて低密度ポリエチレン実施し、その
測定結果を表−２に示した。
、ＤＢＰ吸油量１５６ｘｌ／１００ｔのファーネスカー
ボンブラックを用いて低密度ポリエチレン実施し、その
測定結果を表−２に示した。
比較例
炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊維を併用しない
で、カーボンブラックのみを配合し、その他は実施例１
と同様の方法で求めた測定結果を比較例として表−２に
併記した。
で、カーボンブラックのみを配合し、その他は実施例１
と同様の方法で求めた測定結果を比較例として表−２に
併記した。
表−２の結果から本発明の導電性樹脂組成物は高−導電
性能を有するのみでなく、引張破断強度も大きく、また
混線時のエネルギー消費が少ないなど、導電性Ｅ機械的
強度および加工性がバランスした優れた物性′４：有し
ていることが明らかである。
性能を有するのみでなく、引張破断強度も大きく、また
混線時のエネルギー消費が少ないなど、導電性Ｅ機械的
強度および加工性がバランスした優れた物性′４：有し
ていることが明らかである。
「発明の効果」
上記の如く、本発明はカーボンブラックと炭素質または
黒鉛質のウィスカー状短繊維とを併用して樹脂に配合す
ることにより、導電性および機械的強度の高い樹脂組成
物を得ることができる。また、相対的にカーボンブラッ
クの配合量を減することが可能となり、その結果混練性
や加工性の低下も効果的に防止することができる。
黒鉛質のウィスカー状短繊維とを併用して樹脂に配合す
ることにより、導電性および機械的強度の高い樹脂組成
物を得ることができる。また、相対的にカーボンブラッ
クの配合量を減することが可能となり、その結果混練性
や加工性の低下も効果的に防止することができる。
貝たがって、これらの緒特性を著しく改良した樹脂組成
物として多くの分野で広く利用し得るものである。
物として多くの分野で広く利用し得るものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、樹脂に窒素吸着比表面積７００ｍ＾２／ｇ以下のカ
ーボンブラックおよび炭素質または黒鉛質のウィスカー
状短繊維を配合して成ることを特徴とする導電性樹脂組
成物。 ２、炭素質または黒鉛質のウィスカー状短繊維が直径５
μ以下、アスペクト比１５以上、真比重１．９０以上で
ある特許請求の範囲第１項記載の導電性樹脂組成物。 ３、樹脂１００重量部に対し、カーボンブラック１５〜
５０重量部および炭素質または黒鉛質のウィスカー状短
繊維５〜２０重量部を配合して成る特許請求の範囲第１
項記載の導電性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13095584A JPS6112753A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 導電性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13095584A JPS6112753A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 導電性樹脂組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6112753A true JPS6112753A (ja) | 1986-01-21 |
Family
ID=15046541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13095584A Pending JPS6112753A (ja) | 1984-06-27 | 1984-06-27 | 導電性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6112753A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62249304A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-30 | 三ツ星ベルト株式会社 | 感圧導電性ゴム材 |
| JPH01101373A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-04-19 | Daiso Co Ltd | 導電性組成物 |
| US4929667A (en) * | 1988-02-01 | 1990-05-29 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Urethane prepolymer composition and a polyurethane coating composition system |
| US4983148A (en) * | 1988-12-12 | 1991-01-08 | Kitagawa Industries Co., Ltd. | Mechanical component consisting of anti-static material |
| JPH03250503A (ja) * | 1989-12-20 | 1991-11-08 | Yazaki Corp | 導電性樹脂組成物 |
| JP2001019891A (ja) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カーボンペースト |
| US10767028B2 (en) | 2016-02-01 | 2020-09-08 | Cabot Corporation | Compounded rubber having improved thermal transfer |
| US11352536B2 (en) | 2016-02-01 | 2022-06-07 | Cabot Corporation | Thermally conductive polymer compositions containing carbon black |
-
1984
- 1984-06-27 JP JP13095584A patent/JPS6112753A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62249304A (ja) * | 1986-04-02 | 1987-10-30 | 三ツ星ベルト株式会社 | 感圧導電性ゴム材 |
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| US10767028B2 (en) | 2016-02-01 | 2020-09-08 | Cabot Corporation | Compounded rubber having improved thermal transfer |
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| US11732174B2 (en) | 2016-02-01 | 2023-08-22 | Cabot Corporation | Thermally conductive polymer compositions containing carbon black |
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