JPS62259402A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は導電性樹脂組成物に関し、詳しくは新規な立体
構造を有するポリスチレンに導電性粉体を配合した組成
物であって、その電気的特性として特定の温度領域に達
したときに電気抵抗値が急激に増大する正温度係数特性
を示す感熱抵抗性のすぐれた導電性樹脂組成物に関する
。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕

従来から正温度係数特性（ＰＴＣ）を有する材料、特に
電気抵抗値が特定の温度領域に達すると急激に正の温度
係数の増大する特性を有する材料として、ポリエチレン
などの結晶性樹脂とカーボンブラックを混練した組成物
が知られている（特公昭３６−１６３３８号公報、特公
昭４　＋２３２８８号公報など）。

しかし、これら従来から知られている組成物は、５０〜
１８０℃の温度領域において抵抗値の増大を示し、この
領域以上の高温領域において抵抗値の増大を示すものは
未だ開発されていない。

そこで本発明者らは、上記従来のＰＴＣ組我組上物も高
温領域ですくれたＰＴＣ特性を示ず訴たな材料を開発す
ぺ（鋭意研究を重ねた。

〔問題点を解決するための手段〕

その結果、シンジオタクチック構造を有するポリスチレ
ンに、カーボンブラック等の導電性粉体を配合した組成
物が、目的とするＰＴＣ特性を備えたものであることを
見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、（八）主としてシンジオタクチック
構造を有するポリスチレンおよび（Ｂ）　ｓ電性粉体を
主成分とする組成物であって、該導電性粉体の配合割合
が組成物全体の１０〜６０重量％である導電性樹脂組成
物を堤供するものである。

本発明の組成物においては、（Ａ）成分として、主とし
てシンジオタクチック構造を有するポリスチレンが用い
られる。このポリスチレンは、主としてシンジオタクチ
ック構造、即ち炭素−炭素結合から形成される主鎖に対
して側鎖であるフェニル基が交互に反対方向に位置する
新規な立体構造を有するものであり、そのタフティシテ
ィ−は核磁気共鳴法（ＮＭＲ法）により定量される。

ＮＭＲにより測定されるタフティシティ−は、連続する
複数個の構成単位の存在割合、例えば２個の場合はダイ
アツド、３個の場合はトリアット。

５個の場合はペンタッドでもって示すことができるが、
本発明に言う主としてシンジオタクチック構造を有する
ポリスチレンとは、総じてダイアツドで８５％以上若し
くはペンタ・ラドで５０％以上のシンジオタクチック構
造を有するものを意味する。

本発明の組成物の（Ａ）成分としては、このような高度
のシンジオタクテイシテイ−ををするポリスチレンを単
独で用いてもよいが、これに少量の他の樹脂を混合して
使用してもよい。

次に、本発明の組成物の（Ｂ）成分である導電性粉体と
しては種々のものが挙げられ、具体的には例えばオイル
ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブ
ラック等のカーボンブラック；グラファイト；金属粉体
；炭素あるいは金属の短繊維またはこれらの混合物等が
挙げられ、特にカーボンブラック、グラファイトが好適
である。この導電性粉体としては平均粒径が１０〜２０
０ｍμ好ましくは２０〜１００ｍμのものが用いられる
。

ここで平均粒径がｔｏｍμ未満のものであると、特定温
度領域に到達した際の抵抗増大倍率が十分でなく、一方
、平均粒径が２００．ｍμを超えたものであると、室温
での電気抵抗値が大きくなるため好ましくない。

上記導電性粉体としては粒径を異にする２種以上の導電
性粉体を混合したものであってもよい。

また、（ＩＩ）成分である導電性粉体の配合割合は、組
成物全体の１０〜６０重量％、好ましくは３０〜５０重
量％である。１０重量％未満では得られる組成物に充分
な導電性を付与できず、また、６０重量％を超えると組
成物中に均一に分散させることが困難となり好ましくな
い。

本発明の組成物は、上述の如＜　（Ａ）　、　（Ｂ）両
成分を主成分とするものであるが、さらに必要に応じて
酸化防止剤などの通常の添加剤や、炭化珪素（ＳｉＣ）
などの耐電圧性向上のための改質材を適宜加えてもよい
。

本発明において、上記（Ａ）　、　（Ｂ）成分、また所
望により加える他成分を混練するにあたっては、状況に
応じて適宜条件を選定すればよいが、−ａにはバンバリ
ーミキサ−や混練ロールによる通常の溶融混練によれば
よい。

〔発明の効果〕

このようにして得られる本発明の導電性樹脂組成物は、
従来のＰＴＣ組成物よりも高い温度領域でＰＴＣ特性を
示すため、高温用ＰＴＣ素子として有効に利用される。

また、この導電性（１１脂組成物は、発熱体に用いたと
きに、大きな電流を流すことができ、発熱量が大きい。

そのため、面状発熱体としても有効に利用される。

〔実施例〕

次に、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

参考例１　（ポリスチレンの製造） 反応容器に、溶媒としてトルエンＩ２と、触媒成分とし
てシクロペンタジェニルチタニウムトリクロライド１０
ミリモルおよびメチルアルミツギサンをアルミニウム原
子として０．４モルを入れ、さらに原料のスチレンを１
．３１加えて１時間重合反応を行なった。反応終了後、
生成物を塩酸−メタノール混合液で洗浄して触媒成分を
分解除去し、乾燥して重合体１６５ｇを得た。次に、こ
の重合体をソックスレー抽出器を用い、メチルエチルケ
トンを溶媒として抽出し、抽出残重合体９５ｗｔχを得
た。この重合体は重量平均分子量が２８０．０００であ
り、数平均分子量が５７，０００であった。また、この
重合体は”Ｃ−ＮＭＲ法（同位体炭素による核磁気共鳴
スペクトル法）による分析からシンジオタクチック構造
に基因する１４５．３５ｐｐｍに吸収が認められ、・そ
のピーク面積から算出したペンタッドでのシンジオタク
テイシテイ−が９６％の高度のシンジオタクチック構造
を有するポリスチレンであった。

実施例１ ラボプラストミルに、上記参考例１で得られたポリスチ
レンと、カーボンブラック（粒径４３ｍμ；商品名：ダ
イヤブラックＥ；三菱化成工業側型）を、カーボンブラ
ックが全体の４０−ｔχとなるように供給し、２９５℃
において２０分間混練した。

得られた混練物は、ペレット化した後、熱プレス成形機
によって、１５０ｋｇ／−の圧力、３００℃の温度で１
０分間プレスし、シートを得た。

次に、このシートの上下面に電解ニッケル箔を重ねて、
上記の条件で圧着した。この結果、肉圧ｌ　ａｍの積層
シートが得られた。この積層シートより・たてｌ　ｃ＋
＋＋・よこｌ　ｃｍの正方形の切断片を切り出し、この
切断片を用い、上下面に圧着した電解ニッケル箔を電極
として電気的特性の測定を行なった。

その結果、室温における比抵抗は１．０Ω・Ｃ１ｎであ
った。また、昇温にともなう抵抗値の急激な増大は２８
０℃においてみられ、この場合の室温における抵抗値に
対する２８０℃での抵抗値の増大倍率が１０２．５倍で
あった。さらに、発熱体としての特性をみるため、（電
流）×（電圧）の値が一定となる定常域において２．４
ワツトの発熱量が認められた。

実施例２ カーボンブラックの配合比を３０ｗｔχとしたほかは、
実施例１と同様の操作をして試験片を作成し、電気的特
性を測定した。

この結果、室温での比抵抗は４．０Ω・値であり、２７
０℃における抵抗の増大倍率は１０’・１倍であった。

また、発熱量は２．０ワツトであった。

比較例１ 高密度ポリエチレン（出光石油化学■製；商品名：出光
ポリエチレン５４０Ｂ）に対し、上記のカーボンブラン
クをその含有量が全体の４．Ｏｗｔχとなるよう配合し
、ラボプラストミルで１５０℃において１０分間混練し
た。得られた組成物より実施例１と同様にして積層体の
切断片を作成し、電気的特性を測定した。

この結果、室温での比抵抗は１．７Ω・０であり、抵抗
値の急激な増大は１３５°Ｃにおいてみられ、抵抗の増
大倍率は１０４・８倍であった。また、発熱量は０．８
ワツトであった。

比較例２ カーボンブランクを、含有量が全体の４３ｗｔχとなる
ように配合量を変えたこと以外は、比較例１と同様の操
作を行なった。

この結果、室温での比抵抗は１．０Ω・ｃｍであり、抵
抗値の急激な増大は１３５°Ｃにおいてみられ、抵抗の
増大倍率は１０３・５倍であった。また、発熱定常域で
の発熱量は１，０ワツトであった。

このことから、本発明の組成物を用いた発熱体は、従来
の組成物を用いた発熱体に比し、同一比抵抗、同一素子
形状の場合の発熱量が２倍以上であることがわかる。

手続釘ｎ正書（自発） 昭和６２年７月２４日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）主としてシンジオタクチック構造を有する
   ポリスチレンおよび（Ｂ）導電性粉体を主成分とする組
   成物であって、該導電性粉体の配合割合が組成物全体の
   １０〜６０重量％である導電性樹脂組成物。
2. （２）（Ｂ）導電性粉体が、粒径１０〜２００ｍμのカ
   ーボンブラック粉体である特許請求の範囲第１項記載の
   組成物。