JPH03250503A - 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〕 本発明は導電性の成形品を製造し、あるいは塗料、接着
剤などとして用いるに適した導電性の複合材料組成物に
関する。

「従来の技術〕 エレクトロニクス技術の発展に伴い、静電気や電磁波の
シールド材等とし、で、軽量であって高強度、高導電性
で、かつ成形性に優れた導電性樹脂組成物が求められる
ようになってきており、更にまた合成樹脂成形品に対し
て導電性を付与するための導電性塗料、あるいは導電性
接合を形成するための導電性接着剤などが求められるよ
うになっている。そして、かかる導電性組成物としては
、金属や炭素などの導電性物質の粒子あるいは繊維とゴ
ム・プラスチックなどの合成樹脂とを配合して複合化し
たものが一般的である。

このような従来の複合樹脂組成物においては、導電性物
質として金属材料を用いたものは一般に重く、また酸化
によって導電性能が劣化し易い欠点があり、劣化しがた
い材料を選択すると極めて高価でもある。一方、導電性
物質としての炭素材料は一般に金属材料より導電性が劣
るので、例えばカーボンブラック等の粉末材料を用いて
低抵抗の複合樹脂組成物を得ようとすると多量添加を必
要とする。従って、樹脂組成物の粘度上昇が大きく、加
工性が大幅に低下する。また樹脂混練時あるいは樹脂を
所望の形に成形する際に、廿ん断によりカーボンブラッ
クのストラフチャーの破壊が生じて電気抵抗率が変化し
、所望の電気抵抗率を得にくいうえ、外部応力によって
電気抵抗率が変化するという問題がある。

また、カーボンブラックの代わりに電気抵抗率が変化し
にくい炭素繊維を配合しようとする提案があり、例えば
特開昭６．！−６５１４４には気相成長系炭素質繊維の
黒鉛化物を合成樹脂中に分散した樹脂配合物が開示され
ているが、これとても複合樹脂組成物としての体積抵抗
は１０−１〜１０’Ω国程度であり、電磁波シールド材
として必要とされる１０−２Ω国のレベルの体積抵抗は
実現できていなかった。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕 このような事情の下で、本発明は、高く安定した導電性
を保持していて電磁波シールド材などとして使用するこ
とが可能な導電性の複合樹脂材料を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上記のような本発明の目的は、合成樹脂１００重量部に
対して黒鉛繊維１０〜１００重量部及び導電性カーボン
ブラック１０〜８０重量部を分散配合してなる導電性樹
脂組成物によって達成することができる。

本発明の導電性樹脂組成物に用いられる黒鉛繊維として
は、例えばアクリル繊維などの有機繊維を高温下で熱分
解するか、あるいは炭化水素を気相熱分解することによ
って得られる炭素繊維を、たとえば不活性ガス雰囲気中
で加熱処理して黒鉛化したものを用いることができるが
、中でも気相成長炭素繊維を黒鉛化したものが好ましい
。

かかる気相成長炭素繊維は、トルエン、ベンゼン、ナフ
タレン等の芳香族炭化水素やプロパン、エタン、エチレ
ン等の脂肪族炭化水素などの炭化水素化合物、好ましく
はベンゼンまたはナフタレンを原料として用い、かかる
原料をガス化して水素などのキャリヤガスと共に例えば
９００℃以上の高温下で炭化水素分解触媒と接触、分解
させる方法によって得ることができるが、特にガス化し
た原料を水素などのキャリヤガスと共に９００〜１５０
０℃の反応帯域中に分散浮遊させた超微粒金属からなる
触媒、たとえば粒径１００〜３００オングストロームの
鉄、ニッケル、鉄−ニソヶル合金などと接触、分解させ
るなどの方法によって得たものが好ましく用いられる。

こうして得た炭素繊維は必要に応してボールミル、ロー
タースピードミル、カッティングミルその他の適宜の粉
砕機を用いて粉砕する。ががる粉砕は必須ではないが、
合成樹脂と配合する際に分散性が改良され、複合樹脂組
成物としての性能が向上するから実施することが好まし
い。

更に、こうして得た炭素繊維を、１５００〜３５００℃
、好ましくは２５００〜３０００’Ｃの温度で、３〜１
２０分間、好ましくは３０〜６０分間、アルゴン等の不
活性ガスの雰囲気下で熱処理することにより、好ましい
性状の黒鉛繊維が得られる。

また、本発明の導電性樹脂組成物に配合される導電性カ
ーボンブラックは、従来がら合成樹脂などに導電性を付
与する為に使用されていたものが利用でき、例えばライ
オンアクゾ社製のケッチエンブラックＥＣ（商品名）な
どを用いることができる。

本発明の導電性樹脂組成物に用いられる合成樹脂として
は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビ
ニル、エチレン・酢ビ共重合体、エチレン・アクリル酸
エステル共重合体等の熱可塑性樹脂、例えばシリコーン
樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂等の
熱硬化性樹脂、また例えばクロロプレン、クロロスルホ
ン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン−α
−オレフィンゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコ
ーンゴム、アクリルゴム、フッ素ゴム等のゴムが使用で
きる。

このような合成樹脂に黒鉛繊維と導電性カーボンブラッ
クを配合し分散させる方法としては、般に使用される２
本ロールミル、ニーダ−、インターミックス、バンバリ
ーミキサ−等の混練機が使用できる。

本発明の導電性樹脂組成物の配合組成は合成樹脂１００
重量部に対して黒鉛繊維１０〜１００重量部であるのが
よく、また導電性カーボンブラック１０〜８０重量部で
あるのがよい。このうち黒鉛繊維の配合量は、電気抵抗
率及び加工、成形性などのバランスを考慮して使用する
黒鉛繊維の性状に基づいて選択されることが望ましい。

更に導電性カーボンブラックの配合量も、電気抵抗率及
び加工性などのバランスによって選択されることが望ま
しく、黒鉛繊維と導電性カーボンブラックとの配合量の
比は、５：１〜１：１の範囲内にあることが好ましい。

また本発明の導電性樹脂組成物には、更に可塑剤、溶剤
、充填剤、加工助剤、酸化防止剤、架橋剤等の添加剤を
添加することができる。

本発明の導電性樹脂組成物が成形用であるときは、押出
し成形、射出成形、１−ランスファー成形、プレス成形
など各種の成形方法から、ヘース樹脂及び成形物の形状
によって適宜の方法を選択して成形物を得ることができ
る。また塗料などであるときは、目的に応してディッピ
ング、印刷、吹き付けなど適宜の方法を利用することか
できる。

（参考例〕 本発明の導電性樹脂組成物に配合する黒鉛繊維は以下の
ようにして製造した。

１０００〜１１００℃に温度調節した縦型管状電気炉中
に、下方から水素を流しつつ粒径１００〜３００オング
ストロームの金属鉄触媒粒子を浮遊させておき、これに
ヘンゼンと水素の混合ガスを下方から導入して分解させ
、長さ１０〜３０００μｍ、径０．１〜０．５μｍの炭
素繊維を得た。次に、この炭素繊維を遊星型ボールミル
（フリソチュ・ジャパン株式会社、Ｐ−５型）を用いて
回転数５００ｒｐｍで２０分間粉砕した。

次いで、この粉砕炭素繊維を電気炉に入れ、アルゴン雰
囲気下で２９６０〜３０００℃に３０分間保持して黒鉛
化し、径０．１〜０．５μｍ、長さが１〜１０μｍであ
る黒鉛繊維を得た。

〔実施例〕

合成樹脂としてエチレン酢酸ビニル樹脂（三井デュポン
ケミカル社、エバフレックス２５０、以下単にＥＶＡと
いう）を用い、参考例で得た黒鉛繊維と、導電性カーボ
ンブラック　（ライオンアクゾ社、ケッチエンブラック
ＥＣ１以下単にＥＣという）とを、第１表に示す配合（
数字は重量部で表示した）に従って、６インチの２本ロ
ールで２０分間混練した。次いでプレス成形により１５
０Ｘ１５０Ｘ２１１１１のシートを作成し、これらから
それぞれ長さ７０ｍ５、幅Ｉｏｎ、厚さ２鶴の試料片を
切出して、ホイートストンブリッジにより電気抵抗値を
測定し、体積抵抗率を算出した。

その結果をまとめて第１表に示す。

表 配合 ＥＶＡ 黒鉛繊維 Ｃ 体積抵抗率 １０−’Ω印 じ ２ ００ ５０ ００ ６６．６ ２．８０ ２．１０ この結果をみると、本発明の組成物は格段に低い体積抵
抗率を有することが判る。

〔発明の効果〕

本発明の導電性樹脂組成物は、高価な金属繊維などを用
いる代わりに炭素質の導電材料を用いた軽い複合材料で
あり、そのうえ高い導電率をもつので、電磁遮蔽などに
利用できる特長がある。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）合成樹脂１００重量部に対して黒鉛繊維１０〜１
   ００重量部及び導電性カーボンブラック１０〜８０重量
   部を分散配合してなる導電性樹脂組成物。
2. （２）黒鉛繊維が、気相成長炭素繊維を黒鉛化したもの
   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. （３）気相成長炭素繊維が、高温帯域中に浮遊した超微
   粒金属触媒と炭化水素化合物とを接触して得たものであ
   る特許請求の範囲第２項記載の導電性樹脂組成物。
4. （４）黒鉛繊維が、繊維直径０．１〜１μｍかつ長さ１
   ０μｍ以下である特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれかに記載の導電性樹脂組成物。