JPS6353017A - 樹脂成形体の製造方法 - Google Patents
樹脂成形体の製造方法Info
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Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は樹脂成形体の製造方法に関する。より詳しくは
、導電性物質を混入させた樹脂ｍｌ成物の成形体であっ
て、該成形体の抵抗値が所望の値に制御された樹脂成形
体の製造方法に関するものである。
、導電性物質を混入させた樹脂ｍｌ成物の成形体であっ
て、該成形体の抵抗値が所望の値に制御された樹脂成形
体の製造方法に関するものである。
従来より、導電性物質を絶縁性高分子樹脂などに混入さ
せた各種の導電性樹脂組成物が知られている。このよう
な樹脂組成物の抵抗値は１通常、例えば第５図に例示の
如くに導電性物質の混入量によって変化し、しかも１０
３ΩＣｌおよび１０１０ΩｃＩＩｌ付近を境にして急激
に変化するのが普通である。
せた各種の導電性樹脂組成物が知られている。このよう
な樹脂組成物の抵抗値は１通常、例えば第５図に例示の
如くに導電性物質の混入量によって変化し、しかも１０
３ΩＣｌおよび１０１０ΩｃＩＩｌ付近を境にして急激
に変化するのが普通である。
すなわち、抵抗値１０３Ωｃｍ未満のものについては、
導電性物質の混入量による抵抗値変化は小さく、う電性
物質の混入量を調整することにより抵抗値の制御された
樹脂組成物を比較的容易に得ることができる。また、抵
抗値が１０Ｉ０ΩＣＩＯを越えるものについても抵抗値
変化は比較的小さく１導電性物質の混入量の変化や界面
活性剤の混合等により抵抗値を比較的容易に制御するこ
とができるのである。
導電性物質の混入量による抵抗値変化は小さく、う電性
物質の混入量を調整することにより抵抗値の制御された
樹脂組成物を比較的容易に得ることができる。また、抵
抗値が１０Ｉ０ΩＣＩＯを越えるものについても抵抗値
変化は比較的小さく１導電性物質の混入量の変化や界面
活性剤の混合等により抵抗値を比較的容易に制御するこ
とができるのである。
しかしながら、１０３〜１０１０Ωｃｍの抵抗範囲のも
のについては、第５図に例示した如くに導電性物質の混
入量のごく少量の変化によって数桁のオーダーで抵抗値
が変化してしまうため、抵抗値の制御が極めて困難であ
った。このため従来は導電性物質に表面処理を施して抵
抗値を高めたものを用いたり、無機半導体あるいは無機
誘電体を混入する等により抵抗値の安定化をはかってい
たが、得られる樹脂組成物が高価なものとなる欠点があ
った。しかも、このようにして作成した樹脂組成物であ
っても、該組成物作成時の混線状態、混練方法もしくは
熱履歴等によって抵抗値が容易に変化してしまい、所望
の抵抗値を有する樹脂組成物を再現性よく得るのは極め
て困難であった。更にほこのような樹脂組成物を成形し
て得られる樹脂成形体にあっては、射出成形等の成形時
の成形条件による抵抗値の変化も加わり、所望の抵抗値
を有する樹脂成形体、特に抵抗値変化の大きい１０３〜
１０１０Ωｃｍの抵抗範囲のものを得るのは更に困難で
あった。
のについては、第５図に例示した如くに導電性物質の混
入量のごく少量の変化によって数桁のオーダーで抵抗値
が変化してしまうため、抵抗値の制御が極めて困難であ
った。このため従来は導電性物質に表面処理を施して抵
抗値を高めたものを用いたり、無機半導体あるいは無機
誘電体を混入する等により抵抗値の安定化をはかってい
たが、得られる樹脂組成物が高価なものとなる欠点があ
った。しかも、このようにして作成した樹脂組成物であ
っても、該組成物作成時の混線状態、混練方法もしくは
熱履歴等によって抵抗値が容易に変化してしまい、所望
の抵抗値を有する樹脂組成物を再現性よく得るのは極め
て困難であった。更にほこのような樹脂組成物を成形し
て得られる樹脂成形体にあっては、射出成形等の成形時
の成形条件による抵抗値の変化も加わり、所望の抵抗値
を有する樹脂成形体、特に抵抗値変化の大きい１０３〜
１０１０Ωｃｍの抵抗範囲のものを得るのは更に困難で
あった。
本発明は上記の諸点に鑑み成されたものであって、所望
の抵抗値を有する樹脂成形体を再現性よく、しかも安価
かつ容易に製造することが可能な樹脂成形体の製造方法
を提供することを目的とする。
の抵抗値を有する樹脂成形体を再現性よく、しかも安価
かつ容易に製造することが可能な樹脂成形体の製造方法
を提供することを目的とする。
本発明の上記目的は、以下の本発明によって達成される
。
。
樹脂中に導電性物質を混入してなる樹脂組成物を成形し
て得られる樹脂成形体に、前記樹脂のガラス転移点以上
かつ融点もしくは熱変形温度以下の温度で該樹脂成形体
を加熱処理すること及び／又は電圧を印加を行なうこと
により所望の抵抗値を有する樹脂成形体を製造すること
を特徴とする樹脂成形体の製造方法。
て得られる樹脂成形体に、前記樹脂のガラス転移点以上
かつ融点もしくは熱変形温度以下の温度で該樹脂成形体
を加熱処理すること及び／又は電圧を印加を行なうこと
により所望の抵抗値を有する樹脂成形体を製造すること
を特徴とする樹脂成形体の製造方法。
本発明の方法では、導電性物質を含有する樹脂組成物を
成形して得られる樹脂成形体に上記加熱処理及び／又は
電圧印加を行なって、該樹脂成形体に所望の抵抗値を付
与するので、このような樹脂組成物を単に成形しただけ
の従来の樹脂成形体とは異なり、混線条件や成形条件な
どがもたらす抵抗値への影響が除去される。このため、
所望の抵抗値を有する樹脂成形体を再現性よく得ること
が可能であり、特に従来は制御の困難であった抵抗値変
化の大きな１０３〜１０１０ΩＣ１の抵抗範囲のものに
ついても、導電性物質に特殊処理を施す等の工夫を特に
行なうことなく、該範囲内に制御された抵抗値を有する
樹脂成形体を容易に得ることが可能である。
成形して得られる樹脂成形体に上記加熱処理及び／又は
電圧印加を行なって、該樹脂成形体に所望の抵抗値を付
与するので、このような樹脂組成物を単に成形しただけ
の従来の樹脂成形体とは異なり、混線条件や成形条件な
どがもたらす抵抗値への影響が除去される。このため、
所望の抵抗値を有する樹脂成形体を再現性よく得ること
が可能であり、特に従来は制御の困難であった抵抗値変
化の大きな１０３〜１０１０ΩＣ１の抵抗範囲のものに
ついても、導電性物質に特殊処理を施す等の工夫を特に
行なうことなく、該範囲内に制御された抵抗値を有する
樹脂成形体を容易に得ることが可能である。
このような作用を奏し得る理由は必ずしも定かではない
が、以下のような理由によるものと類推される。
が、以下のような理由によるものと類推される。
一般に、導電性物質を含有する樹脂組成物にあっては、
各導゛１ケ性物質間の接触や電子のトンネルもしくはホ
ッピング等による電気伝導を生じるが、このような樹脂
組成物を成形して得られる樹脂成形体においては導電性
物質が不均一に分散しているのが許通である。もちろん
、このような不均一性は用いる樹脂や成形方法等によっ
て異なるが１例えば熱可塑性樹脂を用い射出成形によっ
て寸法精度のよい表面粗さの良好な樹脂成形体を得よう
とすれば、成形体表層付近には導電性物質が少なく、内
部に導電性物質が多いものとならざるを得す、このよう
な導電性物質の不均一性は樹脂成形体の抵抗値の増大を
もたらしてしまう、特に抵抗値変化の大きい１０３〜１
０１°Ωｃｍの抵抗範囲の樹脂成形体を得る場合には、
このような不均一性による抵抗値の増大が著しい。
各導゛１ケ性物質間の接触や電子のトンネルもしくはホ
ッピング等による電気伝導を生じるが、このような樹脂
組成物を成形して得られる樹脂成形体においては導電性
物質が不均一に分散しているのが許通である。もちろん
、このような不均一性は用いる樹脂や成形方法等によっ
て異なるが１例えば熱可塑性樹脂を用い射出成形によっ
て寸法精度のよい表面粗さの良好な樹脂成形体を得よう
とすれば、成形体表層付近には導電性物質が少なく、内
部に導電性物質が多いものとならざるを得す、このよう
な導電性物質の不均一性は樹脂成形体の抵抗値の増大を
もたらしてしまう、特に抵抗値変化の大きい１０３〜１
０１°Ωｃｍの抵抗範囲の樹脂成形体を得る場合には、
このような不均一性による抵抗値の増大が著しい。
ところが、このような樹脂成形体に加熱処理及び／又は
電圧印加を行なうと抵抗値を下げることができるのであ
る。すなわち、電圧印加された樹脂成形体では、該電圧
印加による電場によって、樹脂成形体中に分散する導電
性物質間の距濱の短い部分から樹脂を構成する高分子の
絶縁破壊が起り、電子の導通路が形成されて抵抗値が減
少する。また、樹脂成形体を該樹脂成形体を構成する樹
脂のガラス転移点以上かつ融点もしくは熱変形温度以下
で加熱すると、樹脂を構成する高分子の熱運動によって
成形加工時の歪が熱緩和され、導電性物質が凝集して抵
抗値が減少するのである。もちろん、加熱処理と電圧印
加を併用しても同様の効果が得られるものである。
電圧印加を行なうと抵抗値を下げることができるのであ
る。すなわち、電圧印加された樹脂成形体では、該電圧
印加による電場によって、樹脂成形体中に分散する導電
性物質間の距濱の短い部分から樹脂を構成する高分子の
絶縁破壊が起り、電子の導通路が形成されて抵抗値が減
少する。また、樹脂成形体を該樹脂成形体を構成する樹
脂のガラス転移点以上かつ融点もしくは熱変形温度以下
で加熱すると、樹脂を構成する高分子の熱運動によって
成形加工時の歪が熱緩和され、導電性物質が凝集して抵
抗値が減少するのである。もちろん、加熱処理と電圧印
加を併用しても同様の効果が得られるものである。
このような抵抗値の減少は、用いる樹脂の種類や導電性
物質の量あるいは印加電圧の大きさ、加熱温度等のよっ
ても異なり、また可逆変化とすることも不可逆変化とす
ることも可能であるが、一般には高電圧印加で不可逆的
変化となり、電圧除去後もほぼ一定の抵抗値を保持する
。電圧印加時間としては５秒以上、好ましくは３０秒以
上が適当である。
物質の量あるいは印加電圧の大きさ、加熱温度等のよっ
ても異なり、また可逆変化とすることも不可逆変化とす
ることも可能であるが、一般には高電圧印加で不可逆的
変化となり、電圧除去後もほぼ一定の抵抗値を保持する
。電圧印加時間としては５秒以上、好ましくは３０秒以
上が適当である。
こうして、樹脂成形体に電圧を加えるか、ガラス転移温
度以上かつ融点もしくは熱変形温度以下の温度での加熱
処理、あるいは両者を併用することによって、樹脂成形
体を所望の抵抗値に制御することができるのである。
度以上かつ融点もしくは熱変形温度以下の温度での加熱
処理、あるいは両者を併用することによって、樹脂成形
体を所望の抵抗値に制御することができるのである。
本発明においては、例えば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂
、光硬化性樹脂などの絶縁性を有する各種の樹脂を用い
ることができ、該樹脂に混入させる導電性物質としては
、金属、金属酸化物、炭素等の電気良伝導体の粒子もし
くはＷｊ、維あるいはこれらの混合物が挙げられる。導
電性物質の混入量は所望する抵抗値によっても異なるが
、１０３〜１０１０ΩｃＩＩＩ７）範囲の抵抗値を有す
る樹脂成形体であれば、樹脂６４〜８０体桔％に対して
導電性物質３６〜２０体積％程度が適当である。
、光硬化性樹脂などの絶縁性を有する各種の樹脂を用い
ることができ、該樹脂に混入させる導電性物質としては
、金属、金属酸化物、炭素等の電気良伝導体の粒子もし
くはＷｊ、維あるいはこれらの混合物が挙げられる。導
電性物質の混入量は所望する抵抗値によっても異なるが
、１０３〜１０１０ΩｃＩＩＩ７）範囲の抵抗値を有す
る樹脂成形体であれば、樹脂６４〜８０体桔％に対して
導電性物質３６〜２０体積％程度が適当である。
本発明を更に具体的に説明するため、以下に本発明の実
施例を示す。
施例を示す。
実施例１
市ＩＩのＰＰＳ樹脂（ポリパラフェニレンスルフィド、
ガラス転移点８５℃、融点２８５℃）７０体績％にピッ
チ系カーボンファイバー（平均繊維長０．７ ｍｍ、平
均繊維系１８μ）２３体績％とグラファイトパウダー（
平均粒径２００メツシユ、純度９９％）７体積％をトラ
イブレンドした後、押出機で押し出してペレット状の樹
脂組成物を得た。
ガラス転移点８５℃、融点２８５℃）７０体績％にピッ
チ系カーボンファイバー（平均繊維長０．７ ｍｍ、平
均繊維系１８μ）２３体績％とグラファイトパウダー（
平均粒径２００メツシユ、純度９９％）７体積％をトラ
イブレンドした後、押出機で押し出してペレット状の樹
脂組成物を得た。
この樹脂組成物を用い、射出成形により縦９０ｍｍＸ横
９０ｍ１×厚さ２ＩＩＩ１１の板材状の樹脂成形体を作
成した後、この成形体の厚さ方向に順次ＴｊＸＵ電圧を
印加したところ、第１図中に（ａ）で示す如く１０３〜
１０１０ΩＣｌ１１の範囲で抵抗値が可逆変化する樹脂
成形体が得られた。
９０ｍ１×厚さ２ＩＩＩ１１の板材状の樹脂成形体を作
成した後、この成形体の厚さ方向に順次ＴｊＸＵ電圧を
印加したところ、第１図中に（ａ）で示す如く１０３〜
１０１０ΩＣｌ１１の範囲で抵抗値が可逆変化する樹脂
成形体が得られた。
この成形体は１図示の如くに例えば１３Ｖの印加電圧に
おいては約２ Ｘ １０９Ωｃｍの抵抗値を有し、１０
０ＯＶ付近ではこれに比べて５桁も低い抵抗値を有する
ものであるが、印加電圧と抵抗値の関係は安定しており
、第２図に示す如くに抵抗値の経時変化の殆どないもの
であった。
おいては約２ Ｘ １０９Ωｃｍの抵抗値を有し、１０
０ＯＶ付近ではこれに比べて５桁も低い抵抗値を有する
ものであるが、印加電圧と抵抗値の関係は安定しており
、第２図に示す如くに抵抗値の経時変化の殆どないもの
であった。
実施例２
実施例１と同様にして板材状の樹脂成形体を作成した。
この樹脂成形体を電圧印加を行なうことなく２６０℃に
加熱した後、室温まで冷却する加熱処理を行なった。そ
の後、加熱処理を終了した樹脂成形体に実施例１と同様
の方法で電圧印加を行なったところ、第１１Ｂ中に（ｂ
）で示す如き１０３〜１０６Ωｃｆｆｉの範囲で抵抗値
が不可逆変化する樹脂成形体が得られた。この成形体の
抵抗値は＋３Ｖにおいて約６ Ｘ １０５ΩＣ１１と実
施例１のものより低くなり、電圧印加と加熱処理の併用
により、いずれか一方の場合よりも抵抗値の低い樹脂成
形体が得られた。
加熱した後、室温まで冷却する加熱処理を行なった。そ
の後、加熱処理を終了した樹脂成形体に実施例１と同様
の方法で電圧印加を行なったところ、第１１Ｂ中に（ｂ
）で示す如き１０３〜１０６Ωｃｆｆｉの範囲で抵抗値
が不可逆変化する樹脂成形体が得られた。この成形体の
抵抗値は＋３Ｖにおいて約６ Ｘ １０５ΩＣ１１と実
施例１のものより低くなり、電圧印加と加熱処理の併用
により、いずれか一方の場合よりも抵抗値の低い樹脂成
形体が得られた。
実施例３
ＰＰＳ樹１樹質１旨５体績％、カーボンファイバーを２
３体績％、グラファイトを１２体績％とする以外は実施
例１と同様にしてペレット状の樹脂組成物を得た。この
樹脂組成物を用い、射出成形により外径３５■、内径３
１ｍ＋ｓ、高さ７ｍｍの円筒状の樹脂成形体を作成した
。
３体績％、グラファイトを１２体績％とする以外は実施
例１と同様にしてペレット状の樹脂組成物を得た。この
樹脂組成物を用い、射出成形により外径３５■、内径３
１ｍ＋ｓ、高さ７ｍｍの円筒状の樹脂成形体を作成した
。
この成形体の外径側および内径側にそれぞれ電極を設け
て、順次直流電圧を印加したところ。
て、順次直流電圧を印加したところ。
第３図中に（ａ）で示す如く１０３〜１０８ΩＣ１の範
囲で抵抗値が可逆変化する樹脂成形体が得られた。
囲で抵抗値が可逆変化する樹脂成形体が得られた。
この成形体の抵抗値の経時変化を第４図に示すが、実施
例１のものと同様に抵抗値の経時変化の殆どない安定し
たものであった。
例１のものと同様に抵抗値の経時変化の殆どない安定し
たものであった。
実施例４
実施例３と同様にして円筒状の樹脂成形体を作成した。
この樹脂成形体を電圧印加を行なうことなく２６０℃に
加熱した後、室温まで冷却する加熱処理を行なった。そ
の後、加熱処理を行なった樹脂成形体に実施例３と同様
の方法で電圧印加を行なったところ、第３図中に（ｂ）
で示す如く１０３〜＋０５Ωａｍの範囲で抵抗値が不可
逆変化する樹脂成形体が得られた。この成形体も実施例
３と同様に抵抗値の経時変化の殆どない安定したもので
あった。
加熱した後、室温まで冷却する加熱処理を行なった。そ
の後、加熱処理を行なった樹脂成形体に実施例３と同様
の方法で電圧印加を行なったところ、第３図中に（ｂ）
で示す如く１０３〜＋０５Ωａｍの範囲で抵抗値が不可
逆変化する樹脂成形体が得られた。この成形体も実施例
３と同様に抵抗値の経時変化の殆どない安定したもので
あった。
応用例
実施例１〜４にて作成した樹脂成形体の抵抗値が非直線
変化をすることを利用して、これら成形体に電極を取り
付けた電圧非直線性抵抗素子を作成したところ、良好な
動作特性を看する抵抗素子を得ることができた。
変化をすることを利用して、これら成形体に電極を取り
付けた電圧非直線性抵抗素子を作成したところ、良好な
動作特性を看する抵抗素子を得ることができた。
以上に説明したように、本発明によれば、所望の抵抗値
を有する樹脂成形体、特に従来は抵抗値の制御が困難で
あった１０３〜１０１°ΩＣＩ！の範囲で所望の（ｉｆ
ｌに制御された樹脂成形体を容易に製造することができ
、また樹脂成形体を電圧非直線性抵抗素子等としての応
用することも可能となった。
を有する樹脂成形体、特に従来は抵抗値の制御が困難で
あった１０３〜１０１°ΩＣＩ！の範囲で所望の（ｉｆ
ｌに制御された樹脂成形体を容易に製造することができ
、また樹脂成形体を電圧非直線性抵抗素子等としての応
用することも可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図および第３図は、それぞれ本発明の方法を適用し
て得られる樹脂成形体の抵抗値変化を示す図、第２図お
よび第４図はそれぞれ本発明の方法を適用して得られる
樹脂成形体の抵抗値の経時変化を示す図、第５図は従来
の樹脂組成物における導電性物質の混入量と抵抗値の関
係を示す図である。
て得られる樹脂成形体の抵抗値変化を示す図、第２図お
よび第４図はそれぞれ本発明の方法を適用して得られる
樹脂成形体の抵抗値の経時変化を示す図、第５図は従来
の樹脂組成物における導電性物質の混入量と抵抗値の関
係を示す図である。
Claims (3)
- （１）樹脂中に導電性物質を混入してなる樹脂組成物を
成形して得られる樹脂成形体に、前記樹脂のガラス転移
点以上かつ融点もしくは熱変形温度以下の温度で該樹脂
成形体を加熱処理すること及び／又は電圧を印加を行な
うことにより所望の抵抗値を有する樹脂成形体を製造す
ることを特徴とする樹脂成形体の製造方法。 - （２）前記導電性物質が導電性粒子及び／又は導電性繊
維であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の樹脂成形体の製造方法。 - （３）前記導電性物質の混入量が前記樹脂６４〜８０体
積％に対して該導電性物質３６〜２０体積％であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の樹脂成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19708786A JPS6353017A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 樹脂成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19708786A JPS6353017A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 樹脂成形体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353017A true JPS6353017A (ja) | 1988-03-07 |
Family
ID=16368507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19708786A Pending JPS6353017A (ja) | 1986-08-25 | 1986-08-25 | 樹脂成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6353017A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213465A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Nsk Ltd | 密封形転がり軸受 |
| JP2012051375A (ja) * | 2004-05-14 | 2012-03-15 | Showa Denko Kk | 導電性構造体およびその製造方法ならびに燃料電池用セパレータ |
-
1986
- 1986-08-25 JP JP19708786A patent/JPS6353017A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002213465A (ja) * | 2001-01-15 | 2002-07-31 | Nsk Ltd | 密封形転がり軸受 |
| JP2012051375A (ja) * | 2004-05-14 | 2012-03-15 | Showa Denko Kk | 導電性構造体およびその製造方法ならびに燃料電池用セパレータ |
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