JPS6375243A - Antistatic plate material and its production - Google Patents

Antistatic plate material and its production

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Publication number
JPS6375243A
JPS6375243A JP21926086A JP21926086A JPS6375243A JP S6375243 A JPS6375243 A JP S6375243A JP 21926086 A JP21926086 A JP 21926086A JP 21926086 A JP21926086 A JP 21926086A JP S6375243 A JPS6375243 A JP S6375243A
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JP
Japan
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conductive
fibers
plate material
thermoplastic resin
conductive fibers
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Pending
Application number
JP21926086A
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Japanese (ja)
Inventor
智敬 丸井
正昭 宝田
金子 忠男
阿尾 和夫
小菅 詔雄
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP21926086A priority Critical patent/JPS6375243A/en
Publication of JPS6375243A publication Critical patent/JPS6375243A/en
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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。
(57) [Abstract] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 イ、9.明の目的 産業上の利用分野 この発Illは半導体工場等の床面、壁面、天井等に用
いられる帯電防1で性板材及びその製造法に関するもの
である。
[Detailed description of the invention] A, 9. OBJECTS OF INDUSTRIAL APPLICATION This invention relates to an antistatic board material used for floors, walls, ceilings, etc. of semiconductor factories, etc., and a method for manufacturing the same.

従来の技術 従来の帯電防止効果の板材は、体積固有抵抗率がおおむ
ね10”Ω・am以下の導電性材料であって、表面に生
じた電荷を接地点等へ逃がすことのできるものからなる
ことが必要とされていた。
Prior art The conventional plate material with antistatic effect is made of a conductive material with a specific volume resistivity of approximately 10"Ω・am or less, and is capable of dissipating the electric charge generated on the surface to a grounding point etc. was needed.

また軽賃化、美観などのために、合成樹脂系の材料であ
ることが9!ましいとされていた。
Also, in order to reduce costs and improve aesthetics, synthetic resin materials are recommended.9! It was considered beautiful.

本来絶縁物である合成樹脂に導電性をもたせるためには
、An、Ni等の金属の粉末、カーボンブラック、金属
繊維、炭素m雑などの導電性材料を樹脂に混練し分散さ
せて電気抵抗率をドげる方法が一般的である。
In order to make synthetic resin, which is originally an insulator, electrically conductive, conductive materials such as metal powders such as An and Ni, carbon black, metal fibers, and carbon miscellaneous are kneaded and dispersed in the resin to increase the electrical resistivity. A common method is to lower the

この場合1体積固有抵抗率を10”Ω・cm以下とする
には、通常樹脂材料に対し10〜40屯着%の導電性材
料を混入する必要がある。
In this case, in order to set the specific volume resistivity to 10'' Ω·cm or less, it is usually necessary to mix 10 to 40% of the conductive material with respect to the resin material.

しかしこのような導電性材料は概して樹脂より高価であ
り、製造コストの面からは出来るだけ少賃の導電性材料
で所望の帯電防止効果が得られるようにすることが望ま
しく、また製造も容易であることが9ましい。
However, such conductive materials are generally more expensive than resins, and from the viewpoint of manufacturing costs, it is desirable to obtain the desired antistatic effect with a conductive material that costs as little as possible, and it is also easy to manufacture. I'm glad that something happened.

5F= IJJが隨因]ようとする聞む本発明は、従来
より少+、+の導電性材料を使用しても同等以1−のイ
;?電防11−効果を有する帯電病11−性板材及びそ
の容易な製造法を提供することを[−1的とする。
5F = IJJ is the cause] The present invention uses less +, + conductive material than the conventional one, but has the same or better results. [-1] It is an object of the present invention to provide a board material that is effective against electric shocks and to provide an easy manufacturing method thereof.

口0発明の構成 問題点を解決するためのr段 本発明のイ;?電防1−性板材は、熱可塑性樹脂よりな
る板材中に、導電性繊維が熱ri(塑性樹脂中に密に分
散しているスポットが散在している構造を有することを
特徴とする。
R stages of the present invention to solve the structural problems of the invention; The electric protection board material is characterized by having a structure in which conductive fibers are scattered in spots densely dispersed in the plastic resin in the board material made of a thermoplastic resin.

これを添付図面により説明すると、第1図は本発明の帯
電病11−性板材の構造モデルのモ面図、第2図は第1
図のx−X線における断面図であり、熱IIr塑性樹脂
よりなる板材1111に、導電性繊維が然+Ir塑性樹
脂中に密に分散しているスポット2が散在している。板
材の厚さが3 m m程度以下の場合は、第2図に示さ
れるように、各スポットはそれぞれ板材の表面から裏面
へ貫通した状態で存在し、その結果各スポットにおいて
導電性繊維は板材の厚さ方向全体に密に分散している。
This will be explained with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a structural model of the plate material susceptible to electrostatic disease 11 of the present invention, and FIG.
This is a cross-sectional view taken along the line XX in the figure, in which a plate material 1111 made of a hot IIr plastic resin is scattered with spots 2 in which conductive fibers are densely dispersed in the Ir plastic resin. When the thickness of the plate material is approximately 3 mm or less, each spot exists in a state where it penetrates from the front surface to the back surface of the plate material, as shown in Figure 2, and as a result, the conductive fibers in each spot penetrate the plate material. are densely distributed throughout the thickness.

−1−記構造において、導電性繊維が然Of塑性樹脂中
に密に分散しているスポット2以外の9 u(Qi性樹
脂中に、金属の粉末、カーボンブラック、金属繊維、炭
よ繊維などの導電性材料が疎に分散していてもよい。
In the structure described in -1-, 9 u other than spot 2 where the conductive fibers are densely dispersed in the natural plastic resin (metal powder, carbon black, metal fiber, charcoal fiber, etc. The conductive material may be loosely dispersed.

第3図はそのような実施態様における本発明の帯電防止
性板材モデルのモ面図、第4図は第1図のx−X線にお
ける断面図であり、導電性材料。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an antistatic plate model of the present invention in such an embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 1, showing a conductive material.

例えばスポット2における導電性ta!iと同種の導電
性繊維が疎に分散している熱可塑性樹脂よりなる板材1
′中に、導電性繊維が熱可塑性樹脂中に密に分散してい
るスポット2が散在している。
For example, the conductivity ta! at spot 2! Plate material 1 made of thermoplastic resin in which conductive fibers of the same type as i are loosely dispersed
There are scattered spots 2 in which the conductive fibers are densely dispersed in the thermoplastic resin.

第5図は第4図に示した断面における導電性繊維の分布
状態をモデル的に示したもので、横軸は第1図のx−X
線上における位置、縦軸は導電性繊維が疎に分散してい
る部分における導電性!a維モ均混入率を1とした時の
相対的な導電性繊維混入率を表しており、分布曲線Yは
第4図のスポット2に対応する位置で導電性m雄が板材
の厚さ方向に、例えば102のオーダーで、密に分散混
入していることを示している。
Figure 5 is a model showing the distribution state of conductive fibers in the cross section shown in Figure 4, and the horizontal axis is x-X in Figure 1.
The position on the line, the vertical axis is the conductivity in the area where the conductive fibers are sparsely dispersed! It represents the relative conductive fiber mixing ratio when the uniform mixing ratio of a fiber is set to 1, and the distribution curve Y shows the conductive fiber in the direction of the thickness of the plate material at the position corresponding to spot 2 in Figure 4. For example, on the order of 102, it shows that the particles are densely dispersed and mixed.

第1図及び第2図に示される構造又は第3図及び第4図
に示される構造のいずれにおいても、体積固有抵抗(へ
(Ω・cm)は導電性m!aの混入率に反比例して減少
するので、導゛市性1a維が密に分散しているスポット
2に対応する位置では板材の厚さ方向の局所的な体積固
有抵抗率は極めて低くなる。
In either the structure shown in Figures 1 and 2 or the structure shown in Figures 3 and 4, the volume resistivity (Ω・cm) is inversely proportional to the mixing rate of conductive m!a. Therefore, the local specific volume resistivity in the thickness direction of the plate material becomes extremely low at the position corresponding to the spot 2 where the conductive 1a fibers are densely dispersed.

導電性ia雑が密に分散しているスポット2における板
材の厚さ方向の体積固有抵抗率は、スポット相11ニの
間隔にもよるが、一般に104Ω・cm以下となるよう
にすることが好ましい。
The specific volume resistivity in the thickness direction of the plate material in the spot 2 where conductive IA miscellaneous is densely dispersed depends on the spacing between the spot phases 11, but it is generally preferable to set it to 104Ωcm or less. .

また導電性!a維が密に分散しているスポット相1にの
間隔は15cm以下、好ましくは10cm以ドとするの
がよい。
Also conductive! The spacing between the spot phases 1 in which the a-fibers are densely dispersed is preferably 15 cm or less, preferably 10 cm or less.

このように導電性繊維を局所的に集中して存在させ、そ
の部分の体積固有抵抗率を極めて小さくしたスポットを
散在させることにより、導電性繊維を均一に分散させた
場合に比し少r、+:の導電性繊誰で板材の表面から裏
面へ電荷が容易に移動するようになる。
In this way, by locally concentrating the conductive fibers and scattering spots where the specific volume resistivity of those areas is extremely small, it is possible to reduce the r +: Conductive fibers allow electric charges to easily move from the front surface to the back surface of the board.

導電性繊維が密に分散しているスポット以外の部分にお
ける板材の厚さ方向の体植固右抵抗率は特に問題としな
くてよい、導電性繊維が密に分散しているスポット以外
の部分での板材の表面抵抗idは10’〜10”Ω程度
であることが望ましいが、この程度の表面抵抗値は、導
電性材料の疎な分散又は表面に導電性塗料を’J布によ
り容易に達成される。
There is no particular problem with the solid resistivity in the thickness direction of the plate material in areas other than spots where conductive fibers are densely dispersed. It is desirable that the surface resistance id of the plate material is about 10' to 10''Ω, but this level of surface resistance can be easily achieved by sparsely dispersing the conductive material or applying conductive paint to the surface using 'J cloth. be done.

上記の表面抵抗値となっていれば、導電性繊維が密に分
散しているスポット以外の板材の表面で発生した電荷は
、板材表面を前記スポットまで容易に移動し、スポット
内を迅速に通過して板材裏面に達する。
If the above surface resistance value is achieved, charges generated on the surface of the plate other than spots where conductive fibers are densely dispersed will easily move along the plate surface to the spot and quickly pass through the spot. to reach the back side of the board.

導電性繊維が密に分散しているスポット相互の間隔は1
5cm以下、好ましくは10cm以下とするのは、電荷
が接地排除される確率を高めて、電荷が長時間板材表面
に滞留しないようにするためである。電荷は主として庁
擦1例えば床材上を歩行することにより発生するが、導
電性繊維が板材の厚さ方向に密に分散しているスポット
相尾の間隔が15cm以ドであれば、歩行時の靴の足跡
ごとに少なくとも1個所の」−記スポットが存在するこ
とになり、発生した電荷を逃がす確率が高くなり好まし
い。
The distance between spots where conductive fibers are densely distributed is 1
The reason for setting the distance to 5 cm or less, preferably 10 cm or less, is to increase the probability that the charges will be grounded and removed, and to prevent the charges from remaining on the surface of the plate material for a long time. Electric charge is mainly generated by walking on a floor material, for example, but if the distance between the spots where conductive fibers are densely distributed in the thickness direction of the board material is 15 cm or more, it will be generated when walking. This means that at least one spot marked with "-" exists for each shoe footprint, which is preferable because the probability of dissipating the generated electric charge is increased.

この帯電防止性板材を使用するにあたっては、例えば金
属板又は金属網のような良導電性材料よりなる下地構造
の」二に本発明の帯電防止性板材を複合積層した構成と
するか、導電性塗料を裏面に塗布するかして部屋の床面
、壁面、天Jl:″9を構成する。前記下地構造又は導
電性塗料面は適当な方法で接地する。
When using this antistatic plate material, the antistatic plate material of the present invention is laminated on a base structure made of a highly conductive material such as a metal plate or metal mesh, or a conductive Paint is applied to the back side to form the floor, wall, and ceiling of the room.The base structure or the conductive paint surface is grounded by an appropriate method.

このようにして設置すると、この帯電病1ト性板材の表
面(室内側)に発生した電荷は、板材の表面を移動して
導電性繊維が密に分散しているスポット2の表面部に達
し、スポット2を厚さ方向に移動して板材の裏面に設け
られている良導電性材料よりなる下地構造又は導電性塗
料面に達し、接地排除される。
When installed in this way, the electric charges generated on the surface (indoor side) of the board (on the indoor side), which is susceptible to electrostatic disease, move along the surface of the board and reach the surface of spot 2, where the conductive fibers are densely dispersed. , the spot 2 is moved in the thickness direction to reach the base structure made of a highly conductive material or the conductive paint surface provided on the back surface of the plate material, and is grounded and removed.

このようにして、導電性繊維を均一に分散させた場合に
比し少量の導電性繊維、例えば部分の一以下の使用礒で
同7の帯電防IF効果を得ることが出来る。
In this way, compared to the case where the conductive fibers are uniformly dispersed, the antistatic IF effect of 7 can be obtained by using a small amount of the conductive fibers, for example, less than one portion of the portion.

なお熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエステル。
Note that thermoplastic resins include polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, and polyester.

ポリメチルメタクリレート、その他任意の熱可塑性樹脂
を選択することが出来る。
Polymethyl methacrylate and other arbitrary thermoplastic resins can be selected.

以上詳細に説明した。熱0丁塑性樹脂よりなる板材中に
、導電性繊維が熱可塑性樹脂中に密に分散しているスポ
ットが散在している構造を有する帯電病1F性板材は、
重版されている導電性繊維をそのまま熱可塑性樹脂の粉
末1w&維又はペレットと混合し、その熱可塑性樹脂の
熱融解温度以1−の温度で混練して板状に成形するだけ
では製造できない。
This has been explained in detail above. A board material with electrification disease 1F has a structure in which spots where conductive fibers are densely dispersed in the thermoplastic resin are scattered in the board material made of a thermoplastic resin.
It cannot be manufactured simply by mixing the reprinted conductive fibers with thermoplastic resin powder 1W & fiber or pellets, kneading at a temperature of 1-1 below the thermal melting temperature of the thermoplastic resin, and molding it into a plate shape.

この場合、十分に時間をかけて混練すれば導′心性繊維
が熱可塑性樹脂中に均一に分散された状態になってしま
い、また不七分な混練では導電性繊維が熱可塑性樹脂中
に不均一に分散された状態にはなるが、導電性amが密
に分散しているスポットは構成されない。
In this case, if the kneading takes a sufficient amount of time, the conductive fibers will become uniformly dispersed in the thermoplastic resin, and if the kneading is performed unevenly, the conductive fibers will not be dispersed in the thermoplastic resin. Although the conductive am is uniformly dispersed, spots in which the conductive am is densely dispersed are not formed.

熱0f塑性樹脂よりなる板材中に、導電性繊維が熱II
rq!性樹脂中に密に分散しているスポットが散在して
いる構造を有する帯電病1(二性板材は、かさ比It!
o、o+ 〜0.15で径10mm以下の導電性繊維の
球状(マリモ状)集束物を熱0f塑性樹脂の粉末、am
又はペレットと混合し、導電性1aIInが熱H+(塑
性樹脂中に不均一に分散された状態のまま、その熟Ii
(塑性樹脂の熱融解温度以I−の温度で板状に成形する
ことにより製造される。
Conductive fibers are placed in a plate material made of heat 0f plastic resin.
rq! Electrification disease 1 having a structure in which spots are densely dispersed in the polymorphous resin (bimorphic board material has a bulk ratio It!
A spherical (marimo-like) bundle of conductive fibers with a diameter of 10 mm or less at o, o+ ~ 0.15 is heated to 0f plastic resin powder, am
Alternatively, the conductive 1aIIn may be mixed with pellets and heated to H+ (while remaining unevenly dispersed in the plastic resin).
(Manufactured by molding into a plate shape at a temperature of I- below the thermal melting temperature of the plastic resin.

この際、かさ比重〇、04〜0.15で径10mm以t
°の導電性am球状四東物以外の導電性材料、例えば」
−記の集束物となっていない導電性繊維又は金属粉とか
カーボンブラックなどの導電性粉末を同時に混合しても
差しつかえない。
At this time, the bulk specific gravity is 0, 04 to 0.15 and the diameter is 10 mm or more.
Conductive materials other than spherical materials, e.g.
- There is no problem even if conductive fibers or conductive powders such as metal powder or carbon black which are not bundled as described above are mixed at the same time.

具体的r一段としては、G)熱可塑性樹脂の粉末、la
m又はペレットをホットプレス面に一面に散布し、その
間に適宜間隔をおいて」−記の導電性繊維球状集束物を
配置し、その熱11丁塑性樹脂の熱融解温度以上の温度
でホットプレスして板状にする方法、■熱可塑性樹脂の
粉末、w&維又はペレットと1;記の導電性繊維球状集
束物をあらかじめ常温で混合したものをホットプレス面
に一面に散布し、その熱可塑性樹脂の熱融解温度以上の
温度でホットプレスして板状にする方法、@熱可塑性樹
脂の粉末、繊維又はペレットと上記の導電性繊維球状集
束物を混練がマイルドな混練装置を使用して、その熱可
塑性樹脂の熱融解温度以りの温度で軽度の加熱混に1(
導電性m!aが均一に分散しない程度の混練)を行った
上で板状に成形する方法などがある。
Specifically, G) thermoplastic resin powder, la
Spread conductive fibers or pellets all over the hot press surface, place the conductive fiber spherical bundles in between at appropriate intervals, and hot press at a temperature higher than the melting temperature of the plastic resin. ① A mixture of thermoplastic resin powder, w&fiber, or pellets and the conductive fiber spherical bundle described in 1 above at room temperature is sprinkled all over the hot press surface, and the thermoplastic A method of hot pressing at a temperature higher than the thermal melting temperature of the resin to form a plate, using a kneading device that can mildly knead the thermoplastic resin powder, fibers, or pellets and the above conductive fiber spherical bundle, 1 (
Conductivity m! There is a method of kneading (a) to such an extent that a is not uniformly dispersed, and then forming the mixture into a plate shape.

■の場合、導電性mMが熟口r塑性樹脂中に均一に分散
される以前のどの時点で板状に成形するかは、使用する
混練装置の性俺により異なるので。
In the case of (2), the point at which the conductive mm is formed into a plate shape before it is uniformly dispersed in the plastic resin varies depending on the nature of the kneading equipment used.

−概に定めることはできないが1通常、その装置で導電
性MAmを熱可塑性樹脂中に均一に分散させるに必要な
時間の0.2〜0.5倍程度の時間混練した時点で混練
を終り板状に成形すればよい。
-Although it cannot be determined generally, 1 Usually, the kneading is finished when the equipment has been kneading for about 0.2 to 0.5 times the time required to uniformly disperse the conductive MAm in the thermoplastic resin. It can be formed into a plate shape.

混練時間が短かすぎると熱可塑性樹脂が完全には熱融解
せず、混練時間が長ずざると導電性繊維が均一に分散し
てしまう。
If the kneading time is too short, the thermoplastic resin will not be completely melted, and if the kneading time is too long, the conductive fibers will be uniformly dispersed.

そこで特定の混練装置については」−記の混練時間範囲
を11安として、実験的に最適混練時間を設定すればよ
い。
Therefore, for a specific kneading device, the optimum kneading time may be determined experimentally by setting the kneading time range in "-" to 11.

加熱6シ練物を板状に成形する方法としては、押出成形
、射出成形、ホットプレスなどの方法が用いられる。所
9!により加熱混練物をいったんペレットとした後、板
状に成形してもよい。
Methods such as extrusion molding, injection molding, and hot pressing are used to form the heated 6-kneaded material into a plate shape. Tokoro 9! After the heated kneaded material is once made into pellets, it may be formed into a plate shape.

ここで、導電性繊維をかさ比重0.04〜0゜15で径
10mm以ドの球状(マリモ状)集束物とする方法を、
炭素m誰を例として説IJIする。
Here, a method for forming a spherical (marimo-like) bundle of conductive fibers with a bulk specific gravity of 0.04 to 0°15 and a diameter of 10 mm or more is as follows:
I will explain carbon m using someone as an example.

長amが作りにくいピッチ系の1に素繊維は、遠心紡糸
法により短くちぎれた状ySで製造されるため、短繊維
どうしが複雑にからみ合った、かさ比重の低い綿状の集
合体になっており、そのまま使用して樹脂マトリックス
材中に分散させようとしても、綿状物が完全にはほぐれ
ず、均一分散させることが困難である。
Pitch-based fibers, which are difficult to produce long am, are manufactured in the form of short pieces by centrifugal spinning, so short fibers become intricately intertwined with each other and become cotton-like aggregates with low bulk specific gravity. Therefore, even if it is used as it is and an attempt is made to disperse it in a resin matrix material, the flocculent material does not completely loosen and it is difficult to uniformly disperse it.

予め短繊維どうしの綿状の複雑なからみ合いをほぐし、
押し固めて、かさ比重を太きくし、分散し易い炭素m誰
集束物とするため、特願昭60−253724す「炭素
繊維集束物の製造方υ;」には、内部に旋回気流を生じ
させた円筒容器内に炭素繊維の短amの綿状集合体を混
入し気流と共に旋回させることよりなる炭素繊維集束物
の58!造方法が記載されている。
The complicated cotton-like tangles of short fibers are loosened in advance,
In order to make a carbon fiber bundle that is compacted to increase its bulk specific gravity and disperse easily, Japanese Patent Application No. 60-253724, ``Method for manufacturing a carbon fiber bundle'', creates a swirling air flow inside. 58! A carbon fiber bundle made by mixing short am flocculent aggregates of carbon fibers in a cylindrical container and swirling them with airflow! The manufacturing method is described.

円筒容器の内部に旋回気流を生じさせるためには、円筒
容器の側面にその切線方向に設けた気流送入管から気流
を送入すればよく、送入された気流は円筒容器の内壁に
沿って旋回したのち、フィルターを設けた気流出[1か
ら外部へ排出される。
In order to generate swirling airflow inside a cylindrical container, it is sufficient to send airflow from an airflow inlet pipe provided on the side of the cylindrical container in the direction of the tangential line, and the introduced airflow flows along the inner wall of the cylindrical container. After rotating, the air is discharged to the outside through the air outlet [1] equipped with a filter.

このほか通常のサイクロンタイプの装置を使用してもよ
い。
In addition, a normal cyclone type device may be used.

そこで、炭素繊維の短繊維の綿状集合体を円筒□容器内
に混入するか、気流と共に円筒容器内に送入すると、そ
の女素繊維の短繊維の綿状集合体は気流と共に円筒容器
内で旋回し、分散、集束をくりかえして、最終的にほぼ
均等な大きさと均等な形状を有する炭素繊維集束物が形
成される。
Therefore, if a flocculent aggregate of short carbon fibers is mixed into a cylindrical container or sent into the cylindrical container along with airflow, the flocculent aggregate of short female fibers will flow into the cylindrical container along with the airflow. By repeating the spinning, dispersion, and focusing, a carbon fiber bundle having approximately uniform size and shape is finally formed.

得られる炭素繊維集束物の形状は、操作条件に応じ大別
して炭素繊維の短繊維が一方向に揃った径が2〜4mm
の円柱状のもの、又は炭素繊維の短繊維が丸まった球形
のマリモ状のものとなる。
The shape of the obtained carbon fiber bundle can be broadly classified depending on the operating conditions, and the diameter of the short carbon fibers aligned in one direction is 2 to 4 mm.
It becomes a cylindrical shape, or a spherical marimo-like shape made of curled carbon fiber short fibers.

本発明において「集束物」というのは、このような過程
を経て、短繊維どうしのからみ合いが先ずほぐされた後
、小塊状にまとめられた状7ンのものをいう。
In the present invention, the term "bundled material" refers to short fibers that are first disentangled and then gathered into small lumps through such a process.

操作条件について具体的に説明すると、次の3つのパラ
メータが大きな影響を有する。
To explain the operating conditions specifically, the following three parameters have a large influence.

■炭素繊維の短繊維綿状集合体の容積(v)と円筒容器
の容積(V)との比率α[α= v / V ]■炭素
繊維が円筒容器の内壁に沿って旋回する毎秒回転数γ[
rpsl ■炭素M&維を旋回させる時間t [分]即ち、これら
3つのパラメータを制御することにより、炭、に繊維の
短繊維が一方向に揃った径が2〜4mmの円柱状のもの
、あるいはかさ比重が0.02〜0.20の範囲で粒径
10mm以下の球状に集束したものが得られる。
■Ratio α between the volume (v) of the carbon fiber short fiber flocculent aggregate and the volume (V) of the cylindrical container [α= v / V] ■The number of rotations per second at which the carbon fibers rotate along the inner wall of the cylindrical container γ[
rpsl ■Time t [minutes] for rotating the carbon M&fibers In other words, by controlling these three parameters, it is possible to create charcoal, a cylindrical type with a diameter of 2 to 4 mm in which the short fibers are aligned in one direction, or When the bulk specific gravity is in the range of 0.02 to 0.20, spherical particles with a particle diameter of 10 mm or less can be obtained.

本発明方法においては、このようにして製造したかさ比
重0.04〜0.15で径10mm以下の球状集束物を
使用する。
In the method of the present invention, the thus produced spherical bundle having a bulk specific gravity of 0.04 to 0.15 and a diameter of 10 mm or less is used.

かかる球状集束物を前記■又は■の方法で使用してもよ
いが、■の方法を使用する場合について詳細に説明する
Although such a spherical bundle may be used in the method (1) or (2) above, the case where the method (2) is used will be explained in detail.

かさ比i0.04〜0.15で径10mm以下の球状(
マリモ状)集束物とした導電性繊維を、熱可塑性樹脂の
粉末又はペレットと混合し、その熱可塑性樹脂の熱融解
温度以上の温度で混練し。
Spherical shape with a bulk ratio of 0.04 to 0.15 and a diameter of 10 mm or less (
(Marimo-like) bundled conductive fibers are mixed with thermoplastic resin powder or pellets, and kneaded at a temperature higher than the thermal melting temperature of the thermoplastic resin.

導電性繊維が然fffqj性樹脂中に均一に分散される
以前に混練を止めると1球状集束物の表面層にある導電
性繊維の一部は集束物から離脱して熱OT塑性樹脂中に
疎に分散し、球状集束物の中心部は熱可塑性樹脂中に密
に分散した状態になっている。
If kneading is stopped before the conductive fibers are uniformly dispersed in the ffffqj resin, some of the conductive fibers on the surface layer of the spherical bundle will separate from the bundle and become loosely dispersed in the hot OT plastic resin. The center of the spherical bundle is densely dispersed in the thermoplastic resin.

そのような状態で板状に成形すると、導電性繊維が疎に
分散している板材中に導電性繊維が板材の厚さ方向に密
に分散しているスポットが散在している構造を有する帯
電防止性板材が得られる。
When molded into a plate shape in such a state, the plate material has a structure in which the conductive fibers are sparsely dispersed and the spots where the conductive fibers are densely distributed in the thickness direction of the plate material are scattered. A preventive plate material is obtained.

導電性繊維として炭素繊維を使用した帯電防止性板材は
、全体がやや灰色を帯び板材の表面に、それよりも暗色
のスポットが散在しているような外見をすする。
Antistatic board materials that use carbon fiber as conductive fibers have a slightly grayish overall appearance, as if darker spots are scattered on the surface of the board material.

導電性繊維を球状集束物にして使用し、8可塑性樹脂と
混練して均一に分散される以前に板状に成形すると、L
記の如く導−に性繊維が疎に分散している板材中に導電
性繊維が板材の厚さ方向に密に分散しているスポットが
散在している構造を容易に形成することが出来ると共に
、融解熱可塑性樹脂との混練工程における導電性繊維の
切断が抑制される。炭素繊維は特に機械的応力により切
断され易いので、この効果がIAytに現れる。
When conductive fibers are used as a spherical bundle and formed into a plate shape before being kneaded with 8 plastic resin and uniformly dispersed, L
As described above, it is possible to easily form a structure in which conductive fibers are sparsely dispersed in a plate material, and spots where conductive fibers are densely dispersed in the thickness direction of the plate material are scattered. , cutting of the conductive fibers during the kneading process with the molten thermoplastic resin is suppressed. Since carbon fibers are particularly susceptible to breakage due to mechanical stress, this effect appears in IAyt.

炭素繊維を樹脂に混練し分散させて作成した板材から適
当な溶剤を用いて樹脂だけを除去し、炭素!a維のみを
抽出した]−1そのm!Ir;i:分布を測定した結果
をモデル的に第6図に示す。
Using an appropriate solvent, only the resin is removed from a board made by kneading and dispersing carbon fiber into resin, and carbon! Only a fiber was extracted]-1 that m! Ir;i: The results of measuring the distribution are shown in FIG. 6 as a model.

第6図において横軸は原料として使用した炭素mInの
+l均長さを100とした時の繊維長、縦軸は度数を表
し、A線は原料として使用した炭素繊維の繊維長分布、
B線は炭素繊維を均一に分散した従来の帯電防止性板材
における炭素繊維の繊維長分布、C線は本発明の帯電防
止性板材における炭素繊維の繊維長分布を示している。
In Fig. 6, the horizontal axis represents the fiber length when the +l average length of carbon mIn used as the raw material is taken as 100, the vertical axis represents the frequency, and the A line represents the fiber length distribution of the carbon fiber used as the raw material.
Line B shows the fiber length distribution of carbon fibers in a conventional antistatic board material in which carbon fibers are uniformly dispersed, and line C shows the fiber length distribution of carbon fibers in the antistatic board material of the present invention.

原ネ1として使用した炭;* m mの繊維長は、その
f均長さである100を中心として分4t Lでいる(
A線)が、従来の帯電防止性板材においては、混練工程
において炭J m iが切断され、原料の十分の一前後
の繊維長を中心として分布するように(B線)なる、こ
れに対し未発IJIの(1?電防止性板材においては、
炭素繊維は一部切断されるが、殆ど切断されないものも
残り、原料の部分の一前後の繊維長を中心とする幅広い
分布(C線)を示すようになる。
The fiber length of charcoal used as raw material 1 is 4t L with its f average length of 100 as the center (
In contrast, in conventional antistatic plate materials, the charcoal J mi is cut during the kneading process and is distributed around a fiber length of around one-tenth of the raw material (line B). In the case of unreleased IJI (1? anti-static board material,
Although some of the carbon fibers are cut, some remain uncut, showing a wide distribution (line C) centered on the fiber length before and after the raw material portion.

このように長い繊!a長のものが残存しているため、導
電性繊維が疎に分散している部分でも、その表面電気抵
抗の減少は顕著である。
Such long fibers! Since the conductive fibers with length a remain, the decrease in surface electrical resistance is remarkable even in areas where the conductive fibers are sparsely dispersed.

なお熱LTr塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリメチル
メタクリレート、その他任意の8+if q性樹脂につ
いて本発明方法を適用することが出来る。これら熱「i
(塑性樹脂は粉末、am又はベレットの状態で使用する
As the thermal LTr plastic resin, the method of the present invention can be applied to polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polyester, polymethyl methacrylate, and any other 8+if q resin. These fevers
(Plastic resin is used in powder, am or pellet form.

rh@1 ホットプレス面にポリエチレンパウダーを一面に散4i
L、、その間に真比重1.6.径15g、長さ3 m 
mのピッチ系炭素m雄を特願昭60−253724号記
載の方法で処理することにより得られたかさ比重0−1
0.径4mmの球状集束物を約3 c m X 3 c
 mの面積毎に1個配置し、120℃でホットプレスし
、厚さ0.7mmのト板サンプルを作成した。炭素1繊
維球状集束物を配置した場所は暗色を1配していた。
rh@1 Sprinkle polyethylene powder all over the hot press surface 4i
L,, during which the true specific gravity is 1.6. Diameter 15g, length 3m
Bulk specific gravity 0-1 obtained by treating m pitch-based carbon m male by the method described in Japanese Patent Application No. 60-253724
0. A spherical bundle with a diameter of 4 mm is approximately 3 cm x 3 c
One piece was placed for every m area and hot pressed at 120°C to create a plate sample with a thickness of 0.7 mm. One dark color was placed in the area where the carbon fiber spherical bundle was placed.

炭素繊維球状集束物が存在している場所において、面積
が0.50cm2の部分にのみ板の表裏にAgペースト
を塗4jl、、体積固有抵抗を測定したところ、40.
2Ω・cmであった。
At the location where the carbon fiber spherical bundle exists, Ag paste was applied to the front and back of the board only in a portion with an area of 0.50 cm2, and the volume resistivity was measured, and it was found to be 40.
It was 2Ω·cm.

体積固有抵抗を測定後、測定部分の板材から炭素繊維を
抽出し、そのモ均繊維長を測定したところ2.7mmで
、殆どりJ断していなかった。また測定部分における炭
素繊維含有率は1BvO交%であった・ 炭素ta維球状集束物が存在していない部位における体
積固有抵抗を同様にして測定したところ、1014Ω・
cmのオーダーであった。
After measuring the volume resistivity, carbon fibers were extracted from the plate material of the measurement part, and the average fiber length was measured to be 2.7 mm, which showed that there was almost no J breakage. In addition, the carbon fiber content in the measured area was 1BvO %. When the volume resistivity in the area where carbon ta fiber spherical bundles were not present was measured in the same way, it was 1014 Ω.
It was on the order of cm.

比較例1 実施例1で使用したピッチ系炭素繊維の未集束物(綿状
)18voi%及び実施例1で使用したポリエチレンパ
ウダー72vo1%を強制混練機で炭素繊維が均一にな
るまで十分に混練し、押出成形にてペレットを作り、実
施例1と同様にして厚さ0.7mmのモ板を作成した。
Comparative Example 1 18 VOI% of the unaggregated pitch-based carbon fibers (floc-like) used in Example 1 and 72VO1% of the polyethylene powder used in Example 1 were thoroughly kneaded with a forced kneader until the carbon fibers became uniform. Pellets were made by extrusion molding, and a 0.7 mm thick plate was prepared in the same manner as in Example 1.

そのf板はモ均的に灰色を帯びていた。The f-board was uniformly grayish.

このモ板すプルの体積固有抵抗はどの部分でも10”Ω
ΦCmのオーダーであり、炭素!a維のモ均繊維長は0
.19mmとなっていた。
The volume resistivity of this pull plate is 10”Ω at any part.
It is of the order of ΦCm and is carbon! The average fiber length of a fiber is 0
.. It was 19mm.

実施例2 ポリエチレンベレット70voJ1%、Niパウダ−1
5vou%、実施例1で使用したのと同じ炭素繊維球状
集束物15vou%の混合物を中軸押出成形機に投入し
、押出物をカー/ トしてベレットを作り、そのペレッ
トをホットプレスしてモ板を得た。そのf板1−に散在
する暗色部について実施例1と同様にして体積固有抵抗
を測定したところ1.4X103Ω・Cmであった。
Example 2 Polyethylene pellet 70voJ1%, Ni powder-1
A mixture of 5 vou% and 15 vou% of the same carbon fiber spherical aggregates as used in Example 1 was put into a central screw extruder, the extrudate was carted to make pellets, and the pellets were hot pressed and molded. Got the board. The volume resistivity of the dark colored portions scattered on the f-plate 1- was measured in the same manner as in Example 1 and found to be 1.4×10 3 Ω·Cm.

体積固有抵抗を測定後、測定部分の板材から炭素U&維
を抽出し、その繊維長をこ一定したところモ均1.2m
m、最長2.4mm、最短0.3mmであった。
After measuring the volume resistivity, carbon U and fibers were extracted from the plate material of the measurement part, and the fiber length was fixed, and the average length was 1.2 m.
m, the longest length was 2.4 mm, and the shortest length was 0.3 mm.

それ以外の部分について体積固有抵抗を3一定したとこ
ろ104〜105Ωecmのオーダーであった争 ルjU1名 炭素繊維として比較例1で使用したピッチ系炭素繊維の
未集束物(綿状)を使用した以外は実施例2と同じ組成
の原料を比較例2と同様に強制混練機で炭素繊維が均一
になるまで十分に混練し。
When the volume resistivity of the other parts was kept constant at 3, it was on the order of 104 to 105 Ωecm.Except that the unbound pitch carbon fiber (floc-like) used in Comparative Example 1 was used as the carbon fiber. Raw materials having the same composition as in Example 2 were sufficiently kneaded using a forced kneader in the same manner as in Comparative Example 2 until the carbon fibers became uniform.

押出成形にてベレットを作り、実施例1と同様にして厚
さ0.7mmのモ板を作成した。そのモ板はf均的に灰
色を帯びていた。
A pellet was made by extrusion molding, and a strip having a thickness of 0.7 mm was prepared in the same manner as in Example 1. The board was uniformly gray in color.

このサンプルの体積固有抵抗は、どの部分でも105Ω
・cmのオーダーで、炭素繊維のモ均繊M長は0.17
mmであった。
The volume resistivity of this sample is 105Ω everywhere.
・In the order of cm, the uniform fiber M length of carbon fiber is 0.17
It was mm.

ハ6発明の効果 従来の合成樹脂系帯電病1F性板材に比し、導電性ja
雄を回;4使用した場合はより優れた帯電病1F性催が
11)られる、また使用kl:を減らしても同等のイ;
?電防止性濠が得られるので、高価な導電性繊維を有効
に活用したコストパーフォーマンスの優れた帯′重病r
)−性板材が得られ、その製造も容易である。
C6 Effects of the invention Compared to conventional synthetic resin-based plate materials with electrostatic disease 1F, conductive
If the male is used twice; 4 times, better electrification disease 1F sexual activity will be obtained.
? Since an anti-static moat can be obtained, it is possible to create a belt with excellent cost performance that makes effective use of expensive conductive fibers.
) - A flexible plate material is obtained, and its manufacture is easy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の帯電防止性板材の基本的な構造モデル
のモ面図、第2図は第1図のx−X線における断面図、
第3図は本発明の実施態様の一つにおける帯電病IF性
板材モデルのf面図、第4図は第3図のx−X線におけ
る断面図、第5図は第4図に示した断面における導電性
ta雄の分布状態をモデル的に示した図、第6図は各種
サンプルにおける炭素繊維の繊維長分布をモデル的に示
した図である。
Fig. 1 is a cross-sectional view of the basic structural model of the antistatic plate material of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line x-X of Fig. 1,
Fig. 3 is an f-plane view of a model of a plate material susceptible to electrostatic disease IF in one of the embodiments of the present invention, Fig. 4 is a cross-sectional view taken along the FIG. 6 is a model diagram showing the distribution state of conductive ta males in a cross section, and FIG. 6 is a model diagram showing the fiber length distribution of carbon fibers in various samples.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 熱可塑性樹脂よりなる板材中に、導電性繊維が熱可
塑性樹脂中に密に分散しているスポットが散在している
構造を有することを特徴とする帯電防止性板材。 2 導電性繊維が熱可塑性樹脂中に密に分散しているス
ポット以外の熱可塑性樹脂中に導電性材料が疎に分散し
ている特許請求の範囲第1項記載の帯電防止性板材。 3 導電性繊維が熱可塑性樹脂中に密に分散しているス
ポットにおける板材の厚さ方向の体積固有抵抗率が10
^4Ω・cm以下である特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の帯電防止性板材。 4 導電性繊維が熱可塑性樹脂中に密に分散しているス
ポット相互の間隔が15cm以下である特許請求の範囲
第1項、第2項又は第3項記載の帯電防止性板材。 5 導電性繊維が炭素繊維である特許請求の範囲第1項
、第2項、第3項又は第4項記載の帯電防止性板材。 6 かさ比重0.04〜0.15で径10mm以下の導
電性繊維球状集束物を熱可塑性樹脂の粉末、繊維又はペ
レットと混合し、導電性繊維が熱可塑性樹脂中に不均一
に分散された状態のまま、その熱可塑性樹脂の熱融解温
度以上の温度で板状に成形することを特徴とする、熱可
塑性樹脂よりなる板材中に導電性繊維が熱可塑性樹脂中
に密に分散しているスポットが散在している構造を有す
る帯電防止性板材の製造法。 7 導電性繊維が炭素繊維である特許請求の範囲第6項
記載の帯電防止性板材の製造法。
[Scope of Claims] 1. An antistatic plate material comprising a thermoplastic resin plate material having a structure in which spots in which conductive fibers are densely dispersed in the thermoplastic resin are scattered. 2. The antistatic plate material according to claim 1, wherein the conductive material is sparsely dispersed in the thermoplastic resin other than the spots where the conductive fibers are densely dispersed in the thermoplastic resin. 3 The specific volume resistivity in the thickness direction of the plate at the spot where the conductive fibers are densely dispersed in the thermoplastic resin is 10.
^4Ω・cm or less Claim 1 or 2
Antistatic plate material as described in section. 4. The antistatic plate material according to claim 1, 2, or 3, wherein the distance between the spots where the conductive fibers are densely dispersed in the thermoplastic resin is 15 cm or less. 5. The antistatic plate material according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the conductive fibers are carbon fibers. 6 A conductive fiber spherical bundle with a bulk specific gravity of 0.04 to 0.15 and a diameter of 10 mm or less is mixed with thermoplastic resin powder, fibers, or pellets, and the conductive fibers are nonuniformly dispersed in the thermoplastic resin. Conductive fibers are densely dispersed in a plate material made of thermoplastic resin, characterized in that it is formed into a plate shape at a temperature higher than the melting temperature of the thermoplastic resin in its original state. A method for producing an antistatic plate material having a structure in which spots are scattered. 7. The method for producing an antistatic plate material according to claim 6, wherein the conductive fibers are carbon fibers.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5365858A (en) * 1993-04-01 1994-11-22 Reynolds Metals Company Plastic pallet incorporating electrostatic discharge element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5365858A (en) * 1993-04-01 1994-11-22 Reynolds Metals Company Plastic pallet incorporating electrostatic discharge element

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