JPH0449870B2 - - Google Patents
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- JPH0449870B2 JPH0449870B2 JP6427084A JP6427084A JPH0449870B2 JP H0449870 B2 JPH0449870 B2 JP H0449870B2 JP 6427084 A JP6427084 A JP 6427084A JP 6427084 A JP6427084 A JP 6427084A JP H0449870 B2 JPH0449870 B2 JP H0449870B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- parts
- resin
- conductivity
- metal powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
〔技術分野〕
本発明は金属粉末を含有する熱可塑性樹脂組成
物に関するものである。 〔従来技術〕 貴金属の粉末を含有する樹脂組成物は、導電性
樹脂成形品の他、導電塗料や導電性接着剤として
供されている。金、銀などの貴金属は酸化に対し
て安定で、樹脂組成物として優れた導電性を与え
るばかりでなく、長期的に安定した導電性を保持
する点で好ましいが、これらの貴金属粉末は高価
であり、電磁波遮蔽用成形品や塗料などの用途に
用いる場合、コストが高くなり、実用化が難かし
い。その為、貴金属以外のニツケル、銅、鉄、ア
ルミニウムなどの安価な金属粉末（以下、金属粉
末と記す）を使用する試みがなされている。たと
えば、貴金属の中でもつとも安価である銀に比べ
て約100分の１程度の価格で市場に大量に供給さ
れている銅を使用して導電性樹脂組成物が開発さ
れれば実用上の価値は大である。しかしながら、
銅粉は樹脂組成物中にあつても酸化され易く、非
導電性の酸化被膜が表面に形成され、導電性が時
間を経るに従つて低下する傾向にあり、実用上満
足すべき製品を得るに至つていない。 一般に、市販の金属粉末は、その表面が非導電
性の酸化物被膜で覆われており、そのまま樹脂に
混合し、組成物としても良好な導電性は得られな
い。このような金属粉末の表面の酸化被膜を除去
する方法として、塩酸などの酸水溶液で洗浄する
方法があるが、この方法で得た金属粉末を樹脂に
混合しても、その組成物は、製造直後には導電性
を示すものの、室温で数日間放置した状態では導
電性が著しく失なわれる。 〔目的〕 本発明者らは、金属粉末の表面を改質し導電性
を改良するために金属イオン封鎖剤の使用を試み
たところ、特定の金属イオン封鎖剤が特異な効果
を示すことを見出し、本発明を完成した。 〔構成〕 即ち、本発明によれば、金属粉末及び該金属粉
末100重量部に対し、一般式、 （式中、Ｒはアルキル基、フエニル基又はアル
キルフエニル基を表わす） で表わされるジホスホン酸0.5〜８重量部を含有
することを特徴とする導電性熱可塑性樹脂組成物
が提供される。 次に、本発明で用いる熱可塑性樹脂、金属粉末
及びジホスホン酸等の成分について詳述する。 （） 熱可塑性樹脂 本発明においては、熱可塑性樹脂一般が用いら
れ、目的に応じて適宜選定され、その種類は特に
限定されない。このようなものとしては例えば、
低、中、及び高密度ポリエチレン、線状低密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、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、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン三元共重合体、ポリ
スチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合
体、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン
ゴム、シリコンゴム、熱可塑性ポリウレタン樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセ
タール樹脂、ポリフエニレンサルフアイト樹脂、
変性ポリフエニレンオキサイド樹脂、ポリエーテ
ルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリ
エーテルイミド樹脂等があげられる。 （） 金属粉末 本発明で用いる金属粉末は実質的に酸化されな
い貴金属、例えば、金、銀を除くニツケル、銅、
鉄、アルミニウム等の金属、又はそれらを主成分
とする合金の粉末が適当である。すなわち、空気
中に長期間保存すると酸化被膜を形成する金属及
び合金の粉末である。その形状も必ずしも微粒子
状でなくても良く、繊維状や薄片状の粉末状のも
のも使用できる。例えば金属粉末の粒度は、通常
タイラーメツシユで150メツシユ以下、好ましく
は200メツシユ以下であり、繊維状のものでは径
が100ミクロン以下で長さ約５mm以下のものが適
当である。 金属粉末の含有量は、組成物が導電性を示すに
必要な量であり、樹脂と金属粉末の合計量に対し
て35〜94重量％、好ましくは50〜93％、特に60〜
92重量％の範囲が適当である。一般に比重の大き
い金属は含有量を多くすることが望ましい。一方
金属の量が多過ぎると成形性が極度に低下する。 （） ジホスホン酸 本発明で用いるジホスホン酸は、前記一般式で
示されるものである。前記中においてＲはアルキ
ル基、フエニル基又はアルキルフエニル基である
が、この場合、アルキル基としては、炭素数１〜
18のものが一般的であり、また、アルキルフエニ
ル基におけるアルキルとしては、炭素数１〜８の
ものが一般的である。ジホスホン酸の例として
は、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン
酸（以下HEDPと記す）、１−ヒトロキシプロパ
ン−１，１−ジホスホン酸（以下HPDPと略す）
等があげられる。ジホスホン酸の使用量は金属粉
末100重量部に対して0.5〜８重量部で適当であ
る。0.5重量部より少ない使用量では導電性の改
良ができず、８重量部より多い使用量ではジホス
ホン酸がブリードアウトするので好ましくない。
組成物に対するジホスホン酸の添加方法としてし
は、金属粉末とジホスホン酸をあらかじめ混合し
た後、熱可塑性樹脂と混合する方法や、熱可塑性
樹脂とジホスホン酸をあらかじめ混合した後、金
属粉末と混合する方法、及び金属粉末と熱可塑性
樹脂とジホスホン酸を同時に混合する方法が採用
される。 本発明による組成物は、それぞれの目的・用途
に応じて通常知られる状態及び形状で適用され
る。例えば、本発明の組成物は、シート状又はフ
イルム状の導電性成形品を得るために、カレンダ
ーロール、インフレーシヨン成形機、熱プレス等
の成形手段を用いて、シート又はフイルム状に成
形することができる。 本発明の組成物は前記の必須成分の他に所望に
より、目的製品に応じた慣用成分を含むことがで
きる。また、本発明の組成物を成形する場合に、
慣用の成形助剤を使用することができる。 〔効果〕 本発明の組成物は、金属粉末に対し、ジホスホ
ン酸を組合せて使用したことにより、高価な貴金
属を使用することなく、すぐれた導電性を示し、
しかも長時間導電性が保持される。さらに添加剤
として使用したジホスホン酸がブリードアウトし
ないという利点も有する。 〔実施例〕 次に本発明を実施例により説明する。なお、実
施例中の導電性は、日本ゴム協会規格の
SRIS2301の測定法による体積固有抵抗値で評価
した。ブリードアウト性は、成形品をつくり、成
形直後及び温度20℃、相対湿温度60％の恒温恒湿
室に６ケ月放置後において、肉眼判定及び光沢
（JIS Ｚ 8741）により総合評価した。肉眼判定
でブリードアウトがなく、光沢がブランクの75％
以上のものを○、ブリードアウトがあるか、又は
光沢が75％未満のものを△、ブリードアウトが認
められ、光沢が75％未満のものを×とした。 組成物の成形性は、容量100mlの混練機（東洋
精機製作所製のラボプラストミル）を使用して、
ジヤケツト温度180℃、ローター回転40rpmで実
施例中の組成物を混練する際のロータートルク値
にて評価した。ロータートルク値が250Kg−cm以
下であれば、実施例に示した組成物は、温度180
℃、圧力150Kg／cm2で厚さ２mmの15cm角のプレー
トに容易にプレス成形することができる。 実施例 １ 種類の異なる金属イオン封鎖剤５重量部をポリ
プロピレン15重量部及び金属銅粉末85重量部と共
にラボプラストミルにて温度180℃で混練し、次
いで厚さ２mmの15cm角のプレートにプレス成形し
た。得られた成形板の導電性及びブリードアウト
性を調べたところ表−１の結果が得られた。
物に関するものである。 〔従来技術〕 貴金属の粉末を含有する樹脂組成物は、導電性
樹脂成形品の他、導電塗料や導電性接着剤として
供されている。金、銀などの貴金属は酸化に対し
て安定で、樹脂組成物として優れた導電性を与え
るばかりでなく、長期的に安定した導電性を保持
する点で好ましいが、これらの貴金属粉末は高価
であり、電磁波遮蔽用成形品や塗料などの用途に
用いる場合、コストが高くなり、実用化が難かし
い。その為、貴金属以外のニツケル、銅、鉄、ア
ルミニウムなどの安価な金属粉末（以下、金属粉
末と記す）を使用する試みがなされている。たと
えば、貴金属の中でもつとも安価である銀に比べ
て約100分の１程度の価格で市場に大量に供給さ
れている銅を使用して導電性樹脂組成物が開発さ
れれば実用上の価値は大である。しかしながら、
銅粉は樹脂組成物中にあつても酸化され易く、非
導電性の酸化被膜が表面に形成され、導電性が時
間を経るに従つて低下する傾向にあり、実用上満
足すべき製品を得るに至つていない。 一般に、市販の金属粉末は、その表面が非導電
性の酸化物被膜で覆われており、そのまま樹脂に
混合し、組成物としても良好な導電性は得られな
い。このような金属粉末の表面の酸化被膜を除去
する方法として、塩酸などの酸水溶液で洗浄する
方法があるが、この方法で得た金属粉末を樹脂に
混合しても、その組成物は、製造直後には導電性
を示すものの、室温で数日間放置した状態では導
電性が著しく失なわれる。 〔目的〕 本発明者らは、金属粉末の表面を改質し導電性
を改良するために金属イオン封鎖剤の使用を試み
たところ、特定の金属イオン封鎖剤が特異な効果
を示すことを見出し、本発明を完成した。 〔構成〕 即ち、本発明によれば、金属粉末及び該金属粉
末100重量部に対し、一般式、 （式中、Ｒはアルキル基、フエニル基又はアル
キルフエニル基を表わす） で表わされるジホスホン酸0.5〜８重量部を含有
することを特徴とする導電性熱可塑性樹脂組成物
が提供される。 次に、本発明で用いる熱可塑性樹脂、金属粉末
及びジホスホン酸等の成分について詳述する。 （） 熱可塑性樹脂 本発明においては、熱可塑性樹脂一般が用いら
れ、目的に応じて適宜選定され、その種類は特に
限定されない。このようなものとしては例えば、
低、中、及び高密度ポリエチレン、線状低密度ポ
リエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、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、アクリロニト
リル−ブタジエン−スチレン三元共重合体、ポリ
スチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合
体、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、スチレン−
ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン
ゴム、シリコンゴム、熱可塑性ポリウレタン樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセ
タール樹脂、ポリフエニレンサルフアイト樹脂、
変性ポリフエニレンオキサイド樹脂、ポリエーテ
ルケトン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリ
エーテルイミド樹脂等があげられる。 （） 金属粉末 本発明で用いる金属粉末は実質的に酸化されな
い貴金属、例えば、金、銀を除くニツケル、銅、
鉄、アルミニウム等の金属、又はそれらを主成分
とする合金の粉末が適当である。すなわち、空気
中に長期間保存すると酸化被膜を形成する金属及
び合金の粉末である。その形状も必ずしも微粒子
状でなくても良く、繊維状や薄片状の粉末状のも
のも使用できる。例えば金属粉末の粒度は、通常
タイラーメツシユで150メツシユ以下、好ましく
は200メツシユ以下であり、繊維状のものでは径
が100ミクロン以下で長さ約５mm以下のものが適
当である。 金属粉末の含有量は、組成物が導電性を示すに
必要な量であり、樹脂と金属粉末の合計量に対し
て35〜94重量％、好ましくは50〜93％、特に60〜
92重量％の範囲が適当である。一般に比重の大き
い金属は含有量を多くすることが望ましい。一方
金属の量が多過ぎると成形性が極度に低下する。 （） ジホスホン酸 本発明で用いるジホスホン酸は、前記一般式で
示されるものである。前記中においてＲはアルキ
ル基、フエニル基又はアルキルフエニル基である
が、この場合、アルキル基としては、炭素数１〜
18のものが一般的であり、また、アルキルフエニ
ル基におけるアルキルとしては、炭素数１〜８の
ものが一般的である。ジホスホン酸の例として
は、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン
酸（以下HEDPと記す）、１−ヒトロキシプロパ
ン−１，１−ジホスホン酸（以下HPDPと略す）
等があげられる。ジホスホン酸の使用量は金属粉
末100重量部に対して0.5〜８重量部で適当であ
る。0.5重量部より少ない使用量では導電性の改
良ができず、８重量部より多い使用量ではジホス
ホン酸がブリードアウトするので好ましくない。
組成物に対するジホスホン酸の添加方法としてし
は、金属粉末とジホスホン酸をあらかじめ混合し
た後、熱可塑性樹脂と混合する方法や、熱可塑性
樹脂とジホスホン酸をあらかじめ混合した後、金
属粉末と混合する方法、及び金属粉末と熱可塑性
樹脂とジホスホン酸を同時に混合する方法が採用
される。 本発明による組成物は、それぞれの目的・用途
に応じて通常知られる状態及び形状で適用され
る。例えば、本発明の組成物は、シート状又はフ
イルム状の導電性成形品を得るために、カレンダ
ーロール、インフレーシヨン成形機、熱プレス等
の成形手段を用いて、シート又はフイルム状に成
形することができる。 本発明の組成物は前記の必須成分の他に所望に
より、目的製品に応じた慣用成分を含むことがで
きる。また、本発明の組成物を成形する場合に、
慣用の成形助剤を使用することができる。 〔効果〕 本発明の組成物は、金属粉末に対し、ジホスホ
ン酸を組合せて使用したことにより、高価な貴金
属を使用することなく、すぐれた導電性を示し、
しかも長時間導電性が保持される。さらに添加剤
として使用したジホスホン酸がブリードアウトし
ないという利点も有する。 〔実施例〕 次に本発明を実施例により説明する。なお、実
施例中の導電性は、日本ゴム協会規格の
SRIS2301の測定法による体積固有抵抗値で評価
した。ブリードアウト性は、成形品をつくり、成
形直後及び温度20℃、相対湿温度60％の恒温恒湿
室に６ケ月放置後において、肉眼判定及び光沢
（JIS Ｚ 8741）により総合評価した。肉眼判定
でブリードアウトがなく、光沢がブランクの75％
以上のものを○、ブリードアウトがあるか、又は
光沢が75％未満のものを△、ブリードアウトが認
められ、光沢が75％未満のものを×とした。 組成物の成形性は、容量100mlの混練機（東洋
精機製作所製のラボプラストミル）を使用して、
ジヤケツト温度180℃、ローター回転40rpmで実
施例中の組成物を混練する際のロータートルク値
にて評価した。ロータートルク値が250Kg−cm以
下であれば、実施例に示した組成物は、温度180
℃、圧力150Kg／cm2で厚さ２mmの15cm角のプレー
トに容易にプレス成形することができる。 実施例 １ 種類の異なる金属イオン封鎖剤５重量部をポリ
プロピレン15重量部及び金属銅粉末85重量部と共
にラボプラストミルにて温度180℃で混練し、次
いで厚さ２mmの15cm角のプレートにプレス成形し
た。得られた成形板の導電性及びブリードアウト
性を調べたところ表−１の結果が得られた。
【表】
次に、前記の金属駒粉末を５％塩酸の水−エタ
ノール（１：１）溶液で洗浄し、さらにアセトン
で洗つて乾燥したもの85重量部を前記のポリプロ
ピレン15重量部に前記と同条件にて練込み、同様
にプレートにプレス成形し、成形板の導電性を調
べたところ、成形直後の体積固有抵抗値は、7.3
×10-2Ω−cmと良好であつた。室温で７日間放置
後は2.3×103Ω−cmと著しく導電性が失なわれ
た。 実施例 ２ ポリプロピレン15重量部及び実施例１の金属銅
粉末85重量部にHEDPの配合量を変えて添加し、
ラボプラストミルにて温度180℃で混練し、次い
で厚さ２mmの15cm角のプレートにプレス成形し
た。 得られた成形板の導電性及びHEDPのブリード
アウト性を測定したところ、表−２の結果が得ら
れた。
ノール（１：１）溶液で洗浄し、さらにアセトン
で洗つて乾燥したもの85重量部を前記のポリプロ
ピレン15重量部に前記と同条件にて練込み、同様
にプレートにプレス成形し、成形板の導電性を調
べたところ、成形直後の体積固有抵抗値は、7.3
×10-2Ω−cmと良好であつた。室温で７日間放置
後は2.3×103Ω−cmと著しく導電性が失なわれ
た。 実施例 ２ ポリプロピレン15重量部及び実施例１の金属銅
粉末85重量部にHEDPの配合量を変えて添加し、
ラボプラストミルにて温度180℃で混練し、次い
で厚さ２mmの15cm角のプレートにプレス成形し
た。 得られた成形板の導電性及びHEDPのブリード
アウト性を測定したところ、表−２の結果が得ら
れた。
【表】
実施例 ３
種類の異なる熱可塑性樹脂15重量部に実施例１
の金属銅粉末85重量部、HEDP5重量部を配合し、
ラボプラストミルを使用して混練し、次いで厚さ
２mmの15cm角のプレートにプレス成形した。得ら
れた成形板の導電性とプリードアウト性の結果を
表−３に示す。
の金属銅粉末85重量部、HEDP5重量部を配合し、
ラボプラストミルを使用して混練し、次いで厚さ
２mmの15cm角のプレートにプレス成形した。得ら
れた成形板の導電性とプリードアウト性の結果を
表−３に示す。
【表】
実施例 ４
ポリプロピレンに対し、実施例１の金属銅粉末
の配合量を変えて添加し、この合計量の100重量
部に対して５重量部のHEDPを添加し、ラボプラ
ストミルを使用して温度180℃で混練し、次いで
厚さ２mmの15cm角のプレートにプレス成形した。
得られた成形品の導電性及びブリードアウト性の
結果をラボプラストミル混練時の混練特性ととも
に表−４に示す。なお、試料No.31の組成物は混練
時のトルク値が著しく高くなり、プレス成形時に
15cm角のプレートに成形できなかつた。
の配合量を変えて添加し、この合計量の100重量
部に対して５重量部のHEDPを添加し、ラボプラ
ストミルを使用して温度180℃で混練し、次いで
厚さ２mmの15cm角のプレートにプレス成形した。
得られた成形品の導電性及びブリードアウト性の
結果をラボプラストミル混練時の混練特性ととも
に表−４に示す。なお、試料No.31の組成物は混練
時のトルク値が著しく高くなり、プレス成形時に
15cm角のプレートに成形できなかつた。
【表】
実施例 ５
ポリプロピレンに種類の異なる金属粉末あるい
は金属繊維を所定量配合し、この配合金属100重
量部に対してHEDP3〜５重量部添加し、ラボプ
ラストミルを使用して混練し、次いで２mmの15cm
角のプレートにプレス成形した。得られた成形板
の導電性とブリードアウト性を調べた結果を表−
５に示す。
は金属繊維を所定量配合し、この配合金属100重
量部に対してHEDP3〜５重量部添加し、ラボプ
ラストミルを使用して混練し、次いで２mmの15cm
角のプレートにプレス成形した。得られた成形板
の導電性とブリードアウト性を調べた結果を表−
５に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属粉末及び該金属粉末100重量部に対し、 一般式 （式中、Ｒはアルキル基、フエニル基又はアル
キルフエニル基を表わす）で表わされるジホスホ
ン酸0.5〜８重量部を含有することを特徴とする
導電性熱可塑性樹脂組成物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6427084A JPS60206867A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
| US06/913,195 US4747966A (en) | 1984-03-30 | 1986-09-30 | Electrically conductive thermoplastic resin and coating compositions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6427084A JPS60206867A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60206867A JPS60206867A (ja) | 1985-10-18 |
| JPH0449870B2 true JPH0449870B2 (ja) | 1992-08-12 |
Family
ID=13253345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6427084A Granted JPS60206867A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60206867A (ja) |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP6427084A patent/JPS60206867A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60206867A (ja) | 1985-10-18 |
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