JPH0468348B2 - - Google Patents
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- JPH0468348B2 JPH0468348B2 JP12201485A JP12201485A JPH0468348B2 JP H0468348 B2 JPH0468348 B2 JP H0468348B2 JP 12201485 A JP12201485 A JP 12201485A JP 12201485 A JP12201485 A JP 12201485A JP H0468348 B2 JPH0468348 B2 JP H0468348B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive
- weight
- ptw
- resin
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
（発明の技術分野）
本発明は、機械的強度その他の機械的諸物性に
優れた導電性熱可塑性樹脂組成物に関する。さら
に詳しくは、本発明は、複雑な形状を有する精密
機械部品、電気部品及び電子機器分野に利用され
うる、安定した導電性乃至半導電性を有すると共
に、機械的性能にも優れた熱可塑性樹脂組成物に
関する。 （背景とその問題点） 近年、技術の高度化及び精密化に伴つて、各種
の機器及びその構成部品に対して材質や構造面か
らその軽薄短小化を求める声が活発化しており、
その傾向は電子材料及び電子機器の両分野におい
て著しい。そして、昨日まで金属で作られていた
部品や部材が今日はプラスチツクで置換されると
いう現象が急激に進行しつつある。しかし反面に
おいて、従来の金属製部品や部材では問題になら
なかつた機械強度その他の機械的諸物性、帯電防
止性能及び導電性等の諸問題が顕在化し、各分野
においてこれらの問題を解決するための研究が
営々と進められつつある。 ところで、ヤング率の低さその他のプラスチツ
クスの宿命とも言うべき機械強度の低さを改善す
るためには、繊維状補強剤をプラスチツクに配合
することが有力な解決手段の一つである。 一方、帯電防止性能を付与する方法としては、
多価アルコールや多価アルコールの脂肪酸エステ
ル、ポリアルキレングリコール、アルキルアミン
などの親水基を有する化合物を添加する方法があ
る。しかしながら、この親水性物質を添加する方
法では、樹脂成型品の表面抵抗は精々1011Ω程度
までしか低下せず、しかも環境湿度により著しく
抵抗値が変化する欠点がある。 また他の方法として、導電性カーボンブラツク
を樹脂中に配合する方法もある。しかし周知のよ
うに、導電性カーボンブラツクは、非常に嵩高
で、取扱に際し飛散しやすいため、作業場を汚し
易いという欠点がある。しかも本品単独にて樹脂
組成物に導電性を付与するには、少なくとも10重
量％程度の添加が必要である。しかるに、７重量
％以上の導電性カーボンブラツクの配合は、対象
成形品の機械強度を著しく低下させる。従つて、
その適用範囲は自ずと比較的狭い範囲内に限定さ
れるが、特に、導電性カーボンブラツクの単独添
加により導電性を付与した樹脂組成物における最
大の欠点は、再現性のある固有抵抗値を対象樹脂
組成物に付与しにくい点である。これをさらに詳
しくいえば、導電性カーボンブラツクを７重量％
未満の割合で添加、配合された樹脂組成物では、
熱可塑性樹脂本来の高い電気抵抗値を示すのに対
し、前者を10重量％以上の割合で添加された樹脂
組成物では、逆に導電性カーボンブラツク固有の
低い抵抗値を示すようになり、７重量％以上10重
量％未満の中間領域では、抵抗値は導電性カーボ
ンブラツク添加量の増加に応じて極めて微妙に変
化する。それ故、樹脂固有抵抗値と導電性カーボ
ンブラツク固有の抵抗値との間の中間的な設計抵
抗値を、自由にしかも安定して付与することは甚
だ困難である。即ち、導電性カーボンブラツク配
合量の僅かな変化により、配合物乃至それによる
成形品の電気特性が絶縁領域から抵抗領域へ急激
に変化するため、所望の半導電性を一定に付与す
るのは極めて難かしい。加えて、導電性カーボン
ブラツクの配合より、被配合樹脂の熱安定性が悪
化する他、成形時に起こる熱分解のため、得られ
た成形物の外観が著しく変化し、かつ成形品の耐
衝撃強度、曲げ強度が著しく低下するなど多くの
欠点を生じる。 以上の問題点を解決するための一手段として、
本発明者らが先に見出した、繊維状補強剤として
導電性を付与された導電性チタン酸カリウム（以
下「導電性PTW」という）を利利用する方法が
ある。しかしながら、所望の高い導電性を得るた
めには、該導電性PTWを例えば40％程度以上の
高充填率水準で配合する必要がある。 一方、製品の重量が10mg〜１ｇという小型部品
や肉厚が0.5mm以下のような薄内部を含む部品、
歯車の如く先端に鋭角部を含むような部品等の成
形に際し、ガラス繊維あるいは炭素繊維を単独で
配合した組成物を使用すると、薄肉部や歯先等の
狭隘部分への補強材の分布が不充分となつて充分
な補強効果が得られず、強度や剛性不足を生じる
のみでなく、当該補強材の配向に基づく異方性の
ため反りを生じ、さらには、表面粗さが増加する
ので精密な成形も困難である。 （発明の目的） 本発明は、実用上充分な機械強度その他の機械
的物性（以下「機械的物性」という）を有すると
共に、平滑な表面を保持し、しかも被成形物に対
し、安定して任意の導電性を発現せしめうる熱可
塑性樹脂組成物を提供することにある。 （発明の構成） 以上の目的を達成せんがため、本発明の樹脂組
成物は、組成物中に、10〜30重量％の導電性チ
タン酸カリウム繊維と、0.3〜５重量％の導電
性カーボンブラツクと、５〜30重量％のガラス
繊維及び／又は炭素繊維とが配合されていること
を特徴とする。 本発明者は、上記問題点の解決を目的として
種々研究を進めた結果、熱可塑性樹脂に、10〜
30重量％の導電性PTWと、0.3〜５重量％の導
電性カーボンブラツクと、５〜30重量％のガラ
ス繊維及び／又は炭素繊維とを配合してなる導電
性熱可塑性樹脂組成物が、導電性PTWと導電性
カーボンブラツク、ガラス繊維及び／又は炭素繊
維の配合比及び配合量に応じて、被成形物に任意
の導電性を良好な再現性をもつて付与しうるこ
と、及び上の組成物が、意外にも、導電性PTW
単独使用時より低充填量の該PTWの充填量でも
つて、被成形物に導電性PTWの特性を充分に発
揮させること、従つて、この組成物が経済的にも
極めて有利な導電性樹脂組成物であることを見出
した。 本発明者の得た新規な知見によれば、導電性
PTWと導電性カーボンブラツクとガラス繊維及
び／又は炭素繊維を前述の最的範囲内で併用する
ことにより、抵抗値が予期値より遥かに低くなる
ばかりでなく、半導電領域で、バラツキのない安
定した電気抵抗値を容易に再現でき、しかも薄肉
部や鋭角部を有する精密な寸法精度の要求される
成形品に対しても精密な射出成形が可能となり、
しかも得られた成形品は、その末端（ゲートから
遠距離の位置）に至るまで、均一の高い強度を持
ち、かつ耐熱性にも優れている。従つて本発明に
よれば、絶縁域から低抵抗域までの間の任意の導
電性能と高い機械強度及び精密な寸法を必要とす
る成形品を均一に製作することが可能となる。 本発明に使用される導電性PTWは、下記の一
般式（）で示される組成の単結晶繊維であつ
て、平均繊維径0.01〜1μm、平均繊維長１〜
100μm、平均繊維長／平均繊維径比（アスペクト
比）が10以上のものである。 K2O・ｎ（TiO2-x） ……（） （式中ｎは８以下の実数、ｘは２未満の実数を
意味する。） この導電性PTWは、一般式、 K2O・ｎ（TiO2） （式中ｎは８以下の正の実数。） で表されるチタン酸カリウムウイスカーを、不活
性ガス雰囲気中で、又は水素、低級炭化水素ガス
もしくはアンモニアガス等の還元性ガス雰囲気中
にて、そのまま、あるいは炭素物質などの酸素受
容体と混合して、500〜1500℃の温度にて還元的
に焼成することにより得られる。因に、この際使
用される炭素物質としては、カーボンブラツク、
グラフアイト、コークス、石油ピツチ等を例示す
ることができる。この際、チタン酸カリウムウイ
スカーと炭素物質との混合比は、還元炉の大きさ
及び材質によつて異なるが、通常、チタン酸カリ
ウムウイスカーに対して１〜50重量％の範囲であ
る。 またその他の導電性PTWとして、無電解メツ
キ法又は浸漬法もしくはスプレーコート法によ
り、チタン酸カリウムウイスカーの表面に金属、
金属酸化物等の導電性又は半導電性物質を付着さ
せ、又は沈着させたものも使用できる。参考まで
に、チタン酸カリウムウイスカーを無電解メツキ
するには、該ウイスカーを100℃のアルカリ性領
域のニツケル、銅、白金、銀等のメツキ液中に５
分〜１時間浸漬、撹拌する。またスプレーコート
法においては、200〜900℃に加熱されたチタン酸
カリウムウイスカーに、錫、ニツケル、インジウ
ム、アンチモン等のハロゲン化物、硫酸塩又は酸
化物の水溶液又は水性有機媒溶液をスプレーガン
等を用いて噴霧、塗布し、該ウイスカーの表面を
被覆する。 上記各導電性PTWは、通常、無処理状態のま
までも使用できるが、熱可塑性樹脂との界面接着
性をより良好にするため、シランカツプリング
剤、チタネートカツプリング剤など目的に応じた
表面処理剤を使用した方が一般に良い結果を与え
る。 以上の導電性PTWの配合量は、導電性の付与、
寸法精度の向上並びに剛性、機械強度の向上とい
う諸点から、組成物中10〜30重量％の範囲で配合
されるのが好ましい。前記配合量が10重量％未満
では、成形品の薄肉部の機械的強度及び導電性を
充分向上させることができない。一方、30重量％
を越えて使用しても、該限界量を越える量に見合
う程の機械的強度向上及び導電性増大効果を認め
にくい傾向にある。 本発明に使用される導電性カーボンブラツクと
しては、例えばフアーネスブラツク、サーマルブ
ラツク、チヤンネルラツク及びグラフアイト等が
挙げられる。しかし特に、 ストラクチヤーが発達しやすい。 粒子径が小さい。 表面積が大きい。 π電子を捕捉する不純物が少ない。 グラフアイト化が進んでいる。 などの導電性に必要な性能を考慮すると、フアー
ネスブラツクのうち、コンダクテイブフアーネス
の一員であるケツチエンブラツクが最適である。 導電性PTWと併用される導電性カーボンブラ
ツクの配合量は、目標とする導電性及び半導電性
の程度に応じて組成物中0.3〜重量％の範囲内が
好適である。使用量が0.3重量％以下では、樹脂
中で導電性を付与できる程のストラクチヤーが構
成されず、従つて、導電性PTWとの併用効果を
殆ど期待できない。他方、配合量が５重量％を越
えると、成形品における機械的物性の低下が著し
いのみでなく、樹脂組成物の熱安定性も低下し、
加えて造粒時の加工性も悪くなる。 本発明で使用されるガラス繊維は、SiO2、
B2O3Al2O3、CaO、Na2O、K2Oなどの酸化物を
成分とした無機ガラスから得られ、その目的に応
じて無アルカリガラス（Ｅガラス）、含アルカリ
ガラス（Ｃガラス）、耐アルカリガラス（Ａガラ
ス）などが選択して使用されるが、強化効果の点
で、樹脂強化用として一般に用いられているＥガ
ラスが好ましい。これらガラス繊維の繊維長は、
樹脂への配合上0.1〜10mmのものが好ましく、通
常樹脂充填用として使用されている３mmや６mm程
度の長さを有するチヨツプドストランドが特に好
適である。 以上のガラス繊維は、無処理状態でも使用でき
るが、アミノシラン、エポキシシラン等のシラン
カツプリング剤やクロム系カツプリング剤及び該
繊維の集束を目的としてプラスチツク系集束剤な
どで処理したものが目的上より好適である。 本発明に使用し得る炭素繊維（カーボンフアイ
バー）は、アクリロニトリル系又はピツチ系等の
いずれでもよい。またその繊維長は、0.1〜10mm
のものが好ましいが、通常は、普通樹脂充填用と
して使用されている３〜６mm程度の長さを有する
チヨツプドフアイバーが好適に用いられる。本炭
素繊維も、表面を種々の処理剤、例えばエポキシ
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂又
はポリアセタール樹脂等で処理されたもの或はプ
ラズマ等でその表面を表面酸化処理されたものを
用いることが好ましいが、発明目的上表面処理が
不可欠である訳ではない。 ガラス繊維及び／又は炭素繊維の配合量は、組
成物中５〜30重量％での範囲内であることが好ま
しい。これら繊維の量が５重量％未満であれば強
度改良効果が不充分である。また、30重量％を越
えて使用しても、該限界量に見合う程の機械的強
度の向上効果を期待できないのみでなく、成形品
の表面粗さが大きくなり、その上、組成物の造粒
化も難しくなる外、造粒機の摩耗が激しくなるの
で好ましくない。 本発明でいう熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル樹脂等の汎用熱
可塑性プラスチツク以外に、脂肪族ポリアミド、
芳香族ポリアミド、熱可塑性ポリエステル、ポリ
アセタール、ポリフエニレンサルフアイド、ポリ
サルフオン、ポリエーテルイミド、ポリエーテル
ケトン等のエンジニアリングプラスチツクスの全
てを含む。 以上の熱可塑性樹脂に、導電性PTW、導電性
カーボンブラツク、ガラス繊維及び／又は炭素繊
維を配合する方法自体は任意であつて、ドライブ
レンドする方法、押出機を用いて熔融した熱可塑
性樹脂に混入する方法のような公知の配合法を自
由に採用することができる。しかしながら、混練
過程中における導電性PTW繊維、カーボンフア
イバー及びガラス繊維の切断や導電性カーボンブ
ラツクのストラクチヤーの破壊を防止乃至抑制す
るには、緩和な混練手段、例えば押出機を用いて
熔融した熱可塑性樹脂中に導電性PTW、導電性
カーボンブラツク、カーボンフアイバー、ガラス
繊維を配合する手段を採用するのが好ましい。 本発明の樹脂組成物には、さらに所望により、
それ自体公知の熱安定剤、光安定剤、可塑剤等の
対衝撃性付与剤、滑剤、難燃化剤、色素もしくは
顔料等を必要に応じて、かつ本発明の効果を失わ
せない範囲で任意に添加することができる。 （実施例） 以下、実施例を掲げて発明具体化の例及び発明
の具体的効果等について記述するが、例示は当然
説明用のものであつて、発明思想の内包・外延を
規定するものではない。 実施例 １ ポリプロピレン［三井東圧化学(株)製；ノーブレ
ンH501］、チタン酸カリウムウイスカーを不活性
雰囲気中で1000℃にて還元焼成した導電性PTW
［大塚化学(株)製］、ケツチエンブラツクEC−Ｐ［ラ
イオンアクゾ(株)製］及び平均繊維長３mmのガラス
繊維［旭フアイバーグラス社製；CS03−
MA497］を下表−１に示す配合組成として、220
℃に設定された４mmφ二軸押出機にて、熔融した
ノーブレンH501に上記の導電性PTW、ケツチン
グブラツクEC−Ｐ及びガラス繊維を混入し、押
出し造粒化した。その後、下記条件下で射出成形
を行い、物性測定用テストピースを作成した。 シリンダー温度：21℃ 射出圧力：500Kg／cm2 射出時間：15秒 金型温度：60℃ 得られた各テストピースについて、電気的性質
と機械的強度とを測定した。その結果を下表−１
に示す。
優れた導電性熱可塑性樹脂組成物に関する。さら
に詳しくは、本発明は、複雑な形状を有する精密
機械部品、電気部品及び電子機器分野に利用され
うる、安定した導電性乃至半導電性を有すると共
に、機械的性能にも優れた熱可塑性樹脂組成物に
関する。 （背景とその問題点） 近年、技術の高度化及び精密化に伴つて、各種
の機器及びその構成部品に対して材質や構造面か
らその軽薄短小化を求める声が活発化しており、
その傾向は電子材料及び電子機器の両分野におい
て著しい。そして、昨日まで金属で作られていた
部品や部材が今日はプラスチツクで置換されると
いう現象が急激に進行しつつある。しかし反面に
おいて、従来の金属製部品や部材では問題になら
なかつた機械強度その他の機械的諸物性、帯電防
止性能及び導電性等の諸問題が顕在化し、各分野
においてこれらの問題を解決するための研究が
営々と進められつつある。 ところで、ヤング率の低さその他のプラスチツ
クスの宿命とも言うべき機械強度の低さを改善す
るためには、繊維状補強剤をプラスチツクに配合
することが有力な解決手段の一つである。 一方、帯電防止性能を付与する方法としては、
多価アルコールや多価アルコールの脂肪酸エステ
ル、ポリアルキレングリコール、アルキルアミン
などの親水基を有する化合物を添加する方法があ
る。しかしながら、この親水性物質を添加する方
法では、樹脂成型品の表面抵抗は精々1011Ω程度
までしか低下せず、しかも環境湿度により著しく
抵抗値が変化する欠点がある。 また他の方法として、導電性カーボンブラツク
を樹脂中に配合する方法もある。しかし周知のよ
うに、導電性カーボンブラツクは、非常に嵩高
で、取扱に際し飛散しやすいため、作業場を汚し
易いという欠点がある。しかも本品単独にて樹脂
組成物に導電性を付与するには、少なくとも10重
量％程度の添加が必要である。しかるに、７重量
％以上の導電性カーボンブラツクの配合は、対象
成形品の機械強度を著しく低下させる。従つて、
その適用範囲は自ずと比較的狭い範囲内に限定さ
れるが、特に、導電性カーボンブラツクの単独添
加により導電性を付与した樹脂組成物における最
大の欠点は、再現性のある固有抵抗値を対象樹脂
組成物に付与しにくい点である。これをさらに詳
しくいえば、導電性カーボンブラツクを７重量％
未満の割合で添加、配合された樹脂組成物では、
熱可塑性樹脂本来の高い電気抵抗値を示すのに対
し、前者を10重量％以上の割合で添加された樹脂
組成物では、逆に導電性カーボンブラツク固有の
低い抵抗値を示すようになり、７重量％以上10重
量％未満の中間領域では、抵抗値は導電性カーボ
ンブラツク添加量の増加に応じて極めて微妙に変
化する。それ故、樹脂固有抵抗値と導電性カーボ
ンブラツク固有の抵抗値との間の中間的な設計抵
抗値を、自由にしかも安定して付与することは甚
だ困難である。即ち、導電性カーボンブラツク配
合量の僅かな変化により、配合物乃至それによる
成形品の電気特性が絶縁領域から抵抗領域へ急激
に変化するため、所望の半導電性を一定に付与す
るのは極めて難かしい。加えて、導電性カーボン
ブラツクの配合より、被配合樹脂の熱安定性が悪
化する他、成形時に起こる熱分解のため、得られ
た成形物の外観が著しく変化し、かつ成形品の耐
衝撃強度、曲げ強度が著しく低下するなど多くの
欠点を生じる。 以上の問題点を解決するための一手段として、
本発明者らが先に見出した、繊維状補強剤として
導電性を付与された導電性チタン酸カリウム（以
下「導電性PTW」という）を利利用する方法が
ある。しかしながら、所望の高い導電性を得るた
めには、該導電性PTWを例えば40％程度以上の
高充填率水準で配合する必要がある。 一方、製品の重量が10mg〜１ｇという小型部品
や肉厚が0.5mm以下のような薄内部を含む部品、
歯車の如く先端に鋭角部を含むような部品等の成
形に際し、ガラス繊維あるいは炭素繊維を単独で
配合した組成物を使用すると、薄肉部や歯先等の
狭隘部分への補強材の分布が不充分となつて充分
な補強効果が得られず、強度や剛性不足を生じる
のみでなく、当該補強材の配向に基づく異方性の
ため反りを生じ、さらには、表面粗さが増加する
ので精密な成形も困難である。 （発明の目的） 本発明は、実用上充分な機械強度その他の機械
的物性（以下「機械的物性」という）を有すると
共に、平滑な表面を保持し、しかも被成形物に対
し、安定して任意の導電性を発現せしめうる熱可
塑性樹脂組成物を提供することにある。 （発明の構成） 以上の目的を達成せんがため、本発明の樹脂組
成物は、組成物中に、10〜30重量％の導電性チ
タン酸カリウム繊維と、0.3〜５重量％の導電
性カーボンブラツクと、５〜30重量％のガラス
繊維及び／又は炭素繊維とが配合されていること
を特徴とする。 本発明者は、上記問題点の解決を目的として
種々研究を進めた結果、熱可塑性樹脂に、10〜
30重量％の導電性PTWと、0.3〜５重量％の導
電性カーボンブラツクと、５〜30重量％のガラ
ス繊維及び／又は炭素繊維とを配合してなる導電
性熱可塑性樹脂組成物が、導電性PTWと導電性
カーボンブラツク、ガラス繊維及び／又は炭素繊
維の配合比及び配合量に応じて、被成形物に任意
の導電性を良好な再現性をもつて付与しうるこ
と、及び上の組成物が、意外にも、導電性PTW
単独使用時より低充填量の該PTWの充填量でも
つて、被成形物に導電性PTWの特性を充分に発
揮させること、従つて、この組成物が経済的にも
極めて有利な導電性樹脂組成物であることを見出
した。 本発明者の得た新規な知見によれば、導電性
PTWと導電性カーボンブラツクとガラス繊維及
び／又は炭素繊維を前述の最的範囲内で併用する
ことにより、抵抗値が予期値より遥かに低くなる
ばかりでなく、半導電領域で、バラツキのない安
定した電気抵抗値を容易に再現でき、しかも薄肉
部や鋭角部を有する精密な寸法精度の要求される
成形品に対しても精密な射出成形が可能となり、
しかも得られた成形品は、その末端（ゲートから
遠距離の位置）に至るまで、均一の高い強度を持
ち、かつ耐熱性にも優れている。従つて本発明に
よれば、絶縁域から低抵抗域までの間の任意の導
電性能と高い機械強度及び精密な寸法を必要とす
る成形品を均一に製作することが可能となる。 本発明に使用される導電性PTWは、下記の一
般式（）で示される組成の単結晶繊維であつ
て、平均繊維径0.01〜1μm、平均繊維長１〜
100μm、平均繊維長／平均繊維径比（アスペクト
比）が10以上のものである。 K2O・ｎ（TiO2-x） ……（） （式中ｎは８以下の実数、ｘは２未満の実数を
意味する。） この導電性PTWは、一般式、 K2O・ｎ（TiO2） （式中ｎは８以下の正の実数。） で表されるチタン酸カリウムウイスカーを、不活
性ガス雰囲気中で、又は水素、低級炭化水素ガス
もしくはアンモニアガス等の還元性ガス雰囲気中
にて、そのまま、あるいは炭素物質などの酸素受
容体と混合して、500〜1500℃の温度にて還元的
に焼成することにより得られる。因に、この際使
用される炭素物質としては、カーボンブラツク、
グラフアイト、コークス、石油ピツチ等を例示す
ることができる。この際、チタン酸カリウムウイ
スカーと炭素物質との混合比は、還元炉の大きさ
及び材質によつて異なるが、通常、チタン酸カリ
ウムウイスカーに対して１〜50重量％の範囲であ
る。 またその他の導電性PTWとして、無電解メツ
キ法又は浸漬法もしくはスプレーコート法によ
り、チタン酸カリウムウイスカーの表面に金属、
金属酸化物等の導電性又は半導電性物質を付着さ
せ、又は沈着させたものも使用できる。参考まで
に、チタン酸カリウムウイスカーを無電解メツキ
するには、該ウイスカーを100℃のアルカリ性領
域のニツケル、銅、白金、銀等のメツキ液中に５
分〜１時間浸漬、撹拌する。またスプレーコート
法においては、200〜900℃に加熱されたチタン酸
カリウムウイスカーに、錫、ニツケル、インジウ
ム、アンチモン等のハロゲン化物、硫酸塩又は酸
化物の水溶液又は水性有機媒溶液をスプレーガン
等を用いて噴霧、塗布し、該ウイスカーの表面を
被覆する。 上記各導電性PTWは、通常、無処理状態のま
までも使用できるが、熱可塑性樹脂との界面接着
性をより良好にするため、シランカツプリング
剤、チタネートカツプリング剤など目的に応じた
表面処理剤を使用した方が一般に良い結果を与え
る。 以上の導電性PTWの配合量は、導電性の付与、
寸法精度の向上並びに剛性、機械強度の向上とい
う諸点から、組成物中10〜30重量％の範囲で配合
されるのが好ましい。前記配合量が10重量％未満
では、成形品の薄肉部の機械的強度及び導電性を
充分向上させることができない。一方、30重量％
を越えて使用しても、該限界量を越える量に見合
う程の機械的強度向上及び導電性増大効果を認め
にくい傾向にある。 本発明に使用される導電性カーボンブラツクと
しては、例えばフアーネスブラツク、サーマルブ
ラツク、チヤンネルラツク及びグラフアイト等が
挙げられる。しかし特に、 ストラクチヤーが発達しやすい。 粒子径が小さい。 表面積が大きい。 π電子を捕捉する不純物が少ない。 グラフアイト化が進んでいる。 などの導電性に必要な性能を考慮すると、フアー
ネスブラツクのうち、コンダクテイブフアーネス
の一員であるケツチエンブラツクが最適である。 導電性PTWと併用される導電性カーボンブラ
ツクの配合量は、目標とする導電性及び半導電性
の程度に応じて組成物中0.3〜重量％の範囲内が
好適である。使用量が0.3重量％以下では、樹脂
中で導電性を付与できる程のストラクチヤーが構
成されず、従つて、導電性PTWとの併用効果を
殆ど期待できない。他方、配合量が５重量％を越
えると、成形品における機械的物性の低下が著し
いのみでなく、樹脂組成物の熱安定性も低下し、
加えて造粒時の加工性も悪くなる。 本発明で使用されるガラス繊維は、SiO2、
B2O3Al2O3、CaO、Na2O、K2Oなどの酸化物を
成分とした無機ガラスから得られ、その目的に応
じて無アルカリガラス（Ｅガラス）、含アルカリ
ガラス（Ｃガラス）、耐アルカリガラス（Ａガラ
ス）などが選択して使用されるが、強化効果の点
で、樹脂強化用として一般に用いられているＥガ
ラスが好ましい。これらガラス繊維の繊維長は、
樹脂への配合上0.1〜10mmのものが好ましく、通
常樹脂充填用として使用されている３mmや６mm程
度の長さを有するチヨツプドストランドが特に好
適である。 以上のガラス繊維は、無処理状態でも使用でき
るが、アミノシラン、エポキシシラン等のシラン
カツプリング剤やクロム系カツプリング剤及び該
繊維の集束を目的としてプラスチツク系集束剤な
どで処理したものが目的上より好適である。 本発明に使用し得る炭素繊維（カーボンフアイ
バー）は、アクリロニトリル系又はピツチ系等の
いずれでもよい。またその繊維長は、0.1〜10mm
のものが好ましいが、通常は、普通樹脂充填用と
して使用されている３〜６mm程度の長さを有する
チヨツプドフアイバーが好適に用いられる。本炭
素繊維も、表面を種々の処理剤、例えばエポキシ
樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂又
はポリアセタール樹脂等で処理されたもの或はプ
ラズマ等でその表面を表面酸化処理されたものを
用いることが好ましいが、発明目的上表面処理が
不可欠である訳ではない。 ガラス繊維及び／又は炭素繊維の配合量は、組
成物中５〜30重量％での範囲内であることが好ま
しい。これら繊維の量が５重量％未満であれば強
度改良効果が不充分である。また、30重量％を越
えて使用しても、該限界量に見合う程の機械的強
度の向上効果を期待できないのみでなく、成形品
の表面粗さが大きくなり、その上、組成物の造粒
化も難しくなる外、造粒機の摩耗が激しくなるの
で好ましくない。 本発明でいう熱可塑性樹脂は、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル樹脂等の汎用熱
可塑性プラスチツク以外に、脂肪族ポリアミド、
芳香族ポリアミド、熱可塑性ポリエステル、ポリ
アセタール、ポリフエニレンサルフアイド、ポリ
サルフオン、ポリエーテルイミド、ポリエーテル
ケトン等のエンジニアリングプラスチツクスの全
てを含む。 以上の熱可塑性樹脂に、導電性PTW、導電性
カーボンブラツク、ガラス繊維及び／又は炭素繊
維を配合する方法自体は任意であつて、ドライブ
レンドする方法、押出機を用いて熔融した熱可塑
性樹脂に混入する方法のような公知の配合法を自
由に採用することができる。しかしながら、混練
過程中における導電性PTW繊維、カーボンフア
イバー及びガラス繊維の切断や導電性カーボンブ
ラツクのストラクチヤーの破壊を防止乃至抑制す
るには、緩和な混練手段、例えば押出機を用いて
熔融した熱可塑性樹脂中に導電性PTW、導電性
カーボンブラツク、カーボンフアイバー、ガラス
繊維を配合する手段を採用するのが好ましい。 本発明の樹脂組成物には、さらに所望により、
それ自体公知の熱安定剤、光安定剤、可塑剤等の
対衝撃性付与剤、滑剤、難燃化剤、色素もしくは
顔料等を必要に応じて、かつ本発明の効果を失わ
せない範囲で任意に添加することができる。 （実施例） 以下、実施例を掲げて発明具体化の例及び発明
の具体的効果等について記述するが、例示は当然
説明用のものであつて、発明思想の内包・外延を
規定するものではない。 実施例 １ ポリプロピレン［三井東圧化学(株)製；ノーブレ
ンH501］、チタン酸カリウムウイスカーを不活性
雰囲気中で1000℃にて還元焼成した導電性PTW
［大塚化学(株)製］、ケツチエンブラツクEC−Ｐ［ラ
イオンアクゾ(株)製］及び平均繊維長３mmのガラス
繊維［旭フアイバーグラス社製；CS03−
MA497］を下表−１に示す配合組成として、220
℃に設定された４mmφ二軸押出機にて、熔融した
ノーブレンH501に上記の導電性PTW、ケツチン
グブラツクEC−Ｐ及びガラス繊維を混入し、押
出し造粒化した。その後、下記条件下で射出成形
を行い、物性測定用テストピースを作成した。 シリンダー温度：21℃ 射出圧力：500Kg／cm2 射出時間：15秒 金型温度：60℃ 得られた各テストピースについて、電気的性質
と機械的強度とを測定した。その結果を下表−１
に示す。
【表】
表に示した体積固有抵抗値及び曲げ強度から明
らかなように、導電性PTWと導電性カーボンブ
ラツクの併用により、優れた導電性が得られ、ガ
ラス繊維をさらに併用することにより、導電性を
殆どかえることなく高強度が達成可能である。 また、厚さ0.5mm、縦65mm、横50mmの薄型ケー
スを射出成形したが、実施例１−１〜同１−５い
ずれも表面平滑性が良好で、反りも見られず、寸
法精度の良好なことが確認された。 実施例 ２ ジユラコンM90−02［ポリプラスチツク(株)；ポ
リアセタール］、実施例１と同一の導電性PTW
［大塚化学(株)製］、ケツチエンブラツクEC−DJ50
［ライオンアクゾ(株)製］及び断面直径9μ、平均繊
維長６mmの炭素繊維［米国、ハーキユレス社製；
マグナマイト1810AS］を下表−２に示す配合組
成として、220℃に設定した４mmφの二軸押出機
にて、熔融したジユラコンM90−02に上記の導電
性PTWケツチエンブラツクEC−DJ500及び炭素
繊維を混入し、押出し造粒した。その後、下記条
件で射出成形し、物性測定用テストピースを作成
した。 シリンダー温度：200℃ 射出圧力：1000Kg／cm2 射出時間：30秒 金型温度：80℃ 続いて、電気的性質と機械的強度を測定した。
その結果を下表−２に示す。
らかなように、導電性PTWと導電性カーボンブ
ラツクの併用により、優れた導電性が得られ、ガ
ラス繊維をさらに併用することにより、導電性を
殆どかえることなく高強度が達成可能である。 また、厚さ0.5mm、縦65mm、横50mmの薄型ケー
スを射出成形したが、実施例１−１〜同１−５い
ずれも表面平滑性が良好で、反りも見られず、寸
法精度の良好なことが確認された。 実施例 ２ ジユラコンM90−02［ポリプラスチツク(株)；ポ
リアセタール］、実施例１と同一の導電性PTW
［大塚化学(株)製］、ケツチエンブラツクEC−DJ50
［ライオンアクゾ(株)製］及び断面直径9μ、平均繊
維長６mmの炭素繊維［米国、ハーキユレス社製；
マグナマイト1810AS］を下表−２に示す配合組
成として、220℃に設定した４mmφの二軸押出機
にて、熔融したジユラコンM90−02に上記の導電
性PTWケツチエンブラツクEC−DJ500及び炭素
繊維を混入し、押出し造粒した。その後、下記条
件で射出成形し、物性測定用テストピースを作成
した。 シリンダー温度：200℃ 射出圧力：1000Kg／cm2 射出時間：30秒 金型温度：80℃ 続いて、電気的性質と機械的強度を測定した。
その結果を下表−２に示す。
【表】
上表−２から明らかなように、炭素繊維の配合
量が５重量％未満では、機械物性の改良効果が小
さく、一方、30重量％を越えると、表面粗さが大
きくなり、精密成形品の成形材料としては適さな
い傾向が見られた。 また、実施例２−３のペレツト製造（造粒）も
導電性PTW及び導電性カーボンブラツクを併用
しているためか、炭素繊維の30重量％充填も引取
り性の面からなり困難であつた。 実施例 ３ RENY6001［三菱瓦斯化学(株)製；ナイロン
MXD6］、チタン酸カリウムウイスカーとコーク
スとを混合し、水素ガスとプロパンガスの混合気
流中で還元焼成すすることにより得られた導電性
PTW［大塚化学(株)製］及びケツチエンブラツク
EC−Ｐ［ライオンアクゾ(株)製］、長さ３mmのガラ
スチヨツプドストライド及び長さ６mmの炭素繊維
を下表−３に示す配合組成として、270℃に設定
された45mmφの二軸押出機にて、熔融した
RENY6001に上記の導電性PTW、ケツチエンブ
ラツクEC−Ｐガラス繊維及び炭素繊維を混入し、
押出し造粒した。その後、下記条件で射出成形
し、物性測定用テストピースを作成した。 シリンダー温度：285℃ 射出圧力：1000Kg／cm2 射出時間：20秒 金型温度：120℃ 得られたテストピースについて、電気的性質と
機械的強度を測定した。その結果を下表−３に示
す。
量が５重量％未満では、機械物性の改良効果が小
さく、一方、30重量％を越えると、表面粗さが大
きくなり、精密成形品の成形材料としては適さな
い傾向が見られた。 また、実施例２−３のペレツト製造（造粒）も
導電性PTW及び導電性カーボンブラツクを併用
しているためか、炭素繊維の30重量％充填も引取
り性の面からなり困難であつた。 実施例 ３ RENY6001［三菱瓦斯化学(株)製；ナイロン
MXD6］、チタン酸カリウムウイスカーとコーク
スとを混合し、水素ガスとプロパンガスの混合気
流中で還元焼成すすることにより得られた導電性
PTW［大塚化学(株)製］及びケツチエンブラツク
EC−Ｐ［ライオンアクゾ(株)製］、長さ３mmのガラ
スチヨツプドストライド及び長さ６mmの炭素繊維
を下表−３に示す配合組成として、270℃に設定
された45mmφの二軸押出機にて、熔融した
RENY6001に上記の導電性PTW、ケツチエンブ
ラツクEC−Ｐガラス繊維及び炭素繊維を混入し、
押出し造粒した。その後、下記条件で射出成形
し、物性測定用テストピースを作成した。 シリンダー温度：285℃ 射出圧力：1000Kg／cm2 射出時間：20秒 金型温度：120℃ 得られたテストピースについて、電気的性質と
機械的強度を測定した。その結果を下表−３に示
す。
【表】
上表−３から明らかなように、導電性PTW10
〜20重量％、導電性カーボンブラツク２〜５重量
％、ガラス繊維及び／又は炭素繊維５〜20重量％
の配合において、102〜1010Ω・cmの任意の導電性
と高い強度とを有する成形品用材料を提供できる
ことが分る。 実施例 ４ テイジンPBT CL7000［帝人(株)；ポリブチレン
テレフタレート］、チタン酸カリウムウイスカー
を300℃に加熱し、塩化第二錫の水溶液のスプレ
ーにて表面を導電被覆して得られた導電性PTW
［大塚化学(株)製］、ケツチエンブラツクEC−Ｐ［ラ
イオンアクゾ(株)製］及び長さ６mmの炭素繊維を、
下表−４に示す配合組成として、240℃に設定さ
れた45mmφの二軸押出機を用い、熔融した上掲
PBT CL7000に、上記導電性PTW、ケツチエン
ブラツクEC−Ｐ及び炭素繊維を混入し、押出し
造粒した。その後、下記条件で射出成形を行い、
物性測定用テストピースを作成した。 シリンダー温度：245℃ 射出圧力：1000Kg／cm2 射出時間：20秒 金型温度：100℃ 次いで、得られたテストピースについて電気的
性質と機械的強度とを測定した。その結果を下表
−４に示す。
〜20重量％、導電性カーボンブラツク２〜５重量
％、ガラス繊維及び／又は炭素繊維５〜20重量％
の配合において、102〜1010Ω・cmの任意の導電性
と高い強度とを有する成形品用材料を提供できる
ことが分る。 実施例 ４ テイジンPBT CL7000［帝人(株)；ポリブチレン
テレフタレート］、チタン酸カリウムウイスカー
を300℃に加熱し、塩化第二錫の水溶液のスプレ
ーにて表面を導電被覆して得られた導電性PTW
［大塚化学(株)製］、ケツチエンブラツクEC−Ｐ［ラ
イオンアクゾ(株)製］及び長さ６mmの炭素繊維を、
下表−４に示す配合組成として、240℃に設定さ
れた45mmφの二軸押出機を用い、熔融した上掲
PBT CL7000に、上記導電性PTW、ケツチエン
ブラツクEC−Ｐ及び炭素繊維を混入し、押出し
造粒した。その後、下記条件で射出成形を行い、
物性測定用テストピースを作成した。 シリンダー温度：245℃ 射出圧力：1000Kg／cm2 射出時間：20秒 金型温度：100℃ 次いで、得られたテストピースについて電気的
性質と機械的強度とを測定した。その結果を下表
−４に示す。
【表】
（発明の効果）
本発明によれば、成形品の機械的強度が高く、
また寸法精度にも優れ、しかも絶縁或から導電域
までの任意の導電性を再現しうる樹脂組成物を容
易に得ることができる。 特に、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、
体積固有抵抗値で1014〜1010Ω・cmの帯電防止材
料、1010〜104Ω・cmの半導電性材料及び104〜
100Ω・cmの導電性成形材料を提供できるので、
電子部品の梱包、収納材料、複写機、プリンター
等のOA機器の機構部品やハウジングなどの成形
に好適な樹脂材料を提供する。
また寸法精度にも優れ、しかも絶縁或から導電域
までの任意の導電性を再現しうる樹脂組成物を容
易に得ることができる。 特に、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、
体積固有抵抗値で1014〜1010Ω・cmの帯電防止材
料、1010〜104Ω・cmの半導電性材料及び104〜
100Ω・cmの導電性成形材料を提供できるので、
電子部品の梱包、収納材料、複写機、プリンター
等のOA機器の機構部品やハウジングなどの成形
に好適な樹脂材料を提供する。
Claims (1)
- １ 10〜30重量％の導電性チタン酸カリウム
繊維と、0.3〜５重量％の導電性カーボンブラ
ツクと、５〜30重量％のガラス繊維及び／又は
炭素繊維とが配合されていることを特徴とする安
定した導電性又は半導電性を備え、かつ強度に優
れた導電性熱可塑性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12201485A JPS61278566A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12201485A JPS61278566A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61278566A JPS61278566A (ja) | 1986-12-09 |
| JPH0468348B2 true JPH0468348B2 (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=14825438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12201485A Granted JPS61278566A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61278566A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6429461A (en) * | 1987-07-24 | 1989-01-31 | Ishihara Mining & Chemical Co | Electrical conductive composition |
| JPH01207356A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-21 | Showa Denko Kk | 導電性熱可塑性樹脂組成物 |
| JPH01268759A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-26 | Tokai Rubber Ind Ltd | 半導電性高分子材料組成物 |
| JPH01267577A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-25 | Tokai Rubber Ind Ltd | ロール |
| JP2635253B2 (ja) * | 1991-10-29 | 1997-07-30 | 日東紡績株式会社 | 短繊維含有ポリマー組成物およびポリマー組成物の電気抵抗制御方法 |
| JP3586995B2 (ja) * | 1996-10-08 | 2004-11-10 | 株式会社カネカ | 難燃静電防止性ポリエステル系樹脂組成物 |
| JP2011132550A (ja) * | 2011-04-07 | 2011-07-07 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | ポリアミド樹脂組成物および導電性軸状成形品 |
| JP7715573B2 (ja) * | 2021-08-20 | 2025-07-30 | ポリプラスチックス株式会社 | 樹脂組成物及び該樹脂組成物からなる成形品 |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP12201485A patent/JPS61278566A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61278566A (ja) | 1986-12-09 |
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