JPH0496202A - 導電性複合体およびその製造方法 - 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、電気抵抗値が正特性温度係数（以下ＰＴＣと
略す）を有する導電性複合体およびその製造方法に関す
るものである。

（従来の技術） ＰＴＣとは、特定の温度領域において電気抵抗値が温度
の上昇と共に急激に増加する性質のことであり、従来、
ＰＴＣを有する導電性組成物として、ポリエチレンやポ
リプロピレンあるいはナイロンなどの結晶性ポリマーに
、カーボンブラックや金属粉末を混合して得られる組成
物が知られている。しかしながら、従来のものは熱安定
性に欠けまた再現性が悪いという欠点があり、安定性を
与える方法として１例えば、特開昭６１−２１８１１７
号公報には１分子量２０〜４０万のポリエチレンとカー
ボンブラックを混合してペレット化した後射出成形して
得た成形物に電子線を照射し、ＰＴＣを有する導電性組
成物を得る方法が開示されている。また、特開昭６１−
１６７３５８号公報には、ポリエチレン等の有機高分子
とカーボンブラックを溶融混合しそれを微粉砕し電子線
を照射した後マトリックスポリマーとブレンドして成形
した導電性ポリマー組成物が開示されている。

しかしながら、いずれの場合も成形前あるいは成形後に
電子線などの放射線を照射することにより架橋してＰＴ
Ｃの安定化をはかっており、均一にポリマーを架橋させ
るためには、線源９強度。

エネルギー、および照射方法の選択が非常に難しくまた
工程が複雑になるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） そこで本発明の課題は、安定なＰＴＣを有する導電性複
合体および該複合体を容易に得ることができる製造方法
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究した結果
、超高分子量ポリオレフィンと微粒状グラッシーカーボ
ンとからなる導電性複合体を用いることにより上記の課
題が解決できることを見い出し本発明に到達したもので
ある。

すなわち９本発明は、超高分子量ポリオレフィンと微粒
状グラッシーカーボンとからなす、電気抵抗値がＰＴＣ
を有することを特徴とする導電性複合体を要旨とするも
のであり、このような複合体は、超高分子量ポリオレフ
ィンと微粒状グラッシーカーボンとの混合物を加熱下圧
縮成形することにより製造することができる。

以下１本発明について詳しく説明する。

本発明の導電性複合体は、概ね、室温（１０〜３０℃）
で１００Ωｃｍ以下の抵抗値を有し、０〜２００℃の操
作温度範囲において、Ｒ１５値が１０以上またはＲ１゜
。値が１００以上、好ましくはＲＩＳ値が１０以上およ
びＲｔｏｏ値が１００以上である。ここで、Ｒ０５値と
は０〜２００℃の操作温度範囲において抵抗率増加が最
も大きい１５℃の温度範囲における最初と最後の抵抗率
の比を表し、Ｒ１゜。値とは０〜２００℃の操作温度範
囲において抵抗率増加が最も大きい１００℃の温度範囲
における最初と最後の抵抗率の比を表したものである。

本発明における導電性複合体は、超高分子量ポリオレフ
ィンと微粒状グラッシーカーボンとからなり、微粒状グ
ラッシーカーボンの含有量は９通常、０゜５〜９０重量
％、好ましくは２０〜７０重量％とする。０．５重量％
未満では十分な導電性が得られ難く、また９０重量％を
超えると複合体の強度が弱くなる傾向にある。

また９本発明で用いられる。超高分子量ポリオレフィン
としては１例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン
、１−ヘキセン、１−オクテン。

１−デセン、１−ドデセン、４−メチル−１−ペンテン
などのα−オレフィンの単独重合体、または共重合体が
挙げられ、これらのうち、エチレンの単独重合体が特に
好ましい。

上記の超高分子量ポリオレフィンの１３５℃デカリン溶
媒中で測定した極限粘度は４００〜５０００ｍｌ’／ｇ
、好ましくは５００〜４０００ｒｎｌ／ｇである。極限
粘度が４００ｒｄ、／ｇ未満である場合には複合体の強
度が十分でなく、　５０００ｍｅ／ｇを超えると成形が
困難になる。

本発明で用いられる超高分子量ポリオレフィンとしては
１粒径１０〜８００μｍのものが好ましく使用される。

粒径が１０μｍ未満のものは二次凝集をおこしやすく、
また、８００μｍを超えるものを使用すると十分な強度
を有する複合体が得られないことがある。

本発明で使用されるグラッシーカーボンとは。

フルフリルアルコール樹脂やフェノール樹脂などの熱硬
化性樹脂を原料として炭素化、または黒鉛化の過程を経
て製造されるものならあらゆるものが使用でき、中でも
球状フェノール樹脂粒子を１０００〜２０００℃で炭素
化したものが最も好ましい。

粒径は１〜２００μｍのものが使用される。１μｍ未満
のものは二次凝集をおこしやす＜、２００μｍを超すも
のは超高分子量ポリオレフィンと均一にブレンドするこ
とが難しい。

次に１本発明の導電性複合体の好ましい製造例について
説明する。

超高分子量ポリオレフィンと微粒状グラッシーカーボン
を混合した後、得られた混合物を加熱下圧縮成形するこ
とにより複合体を得る。この際。

離型剤、酸化防止剤、炭酸カルシウム等の充填剤を添加
してもよい。

複合体を得るに当たっては、ポリオレフィンの融点〜融
点＋３０℃、好ましくは融点〜融点＋２０℃の温度で圧
縮・成形し冷却することにより成形体を得る。プレス圧
は１００〜１５００ｋｇ／ｃｍ２．好ましくは１２０〜
１０００ｋｇ／ｃｍ’とする。プレス時間は０．２〜１
２０秒間、好ましくは０．５〜４０秒間である。

圧縮成形時の温度が融点より低いと十分な強度が得られ
ず融点＋３０℃より高い温度では超高分子量ポリオレフ
ィンが微粒状グラッシーカーボンの表面を覆ってしまい
十分な導電性が得られない。

プレス圧が１００ｋｇ／ｃｍ２より低く、プレス時間が
０．２秒より短い場合は十分な強度が得られず、プレス
圧が１５００ｋｇ／ｃｍ’を超える場合は燃費がかかり
経済的でない。また、プレス時間が１２０秒を超えると
成形サイクルが長くなり経済的でない。

（実施例） 次に、実施例を用いて具体的に説明する。

実施例１ 超高分子量ポリエチレン微粉末（ＰＢ−ＣＤＭＰ−１４
０７゜東洋インキ社製）５０重量％、グラッシーカーボ
ン（ＧＣＰ−３０，ユニチカ社製）５０重量％をトライ
ブレンドして混合物を得た。この混合物を金型に充填し
、金型温度１４５℃、プレス圧１５０　ｋｇ／ｃｍ２で
１０秒間プレスを行い、加圧下冷却して室温での体積抵
抗が１．４　Ｘｌ０−’ΩＣｍである導電性複合体を得
た。

その特性値を第１表に示す。

実施例２ 超高分子量ポリエチレン微粉末（ＰＨ−ＣＯＭＦ−１４
０７）７０重量％、グラッシーカーボン（ＧＣＰ−３０
，ユニチカ社製）３０重量％と配合量を変えた以外は実
施例１と同様に処理し、室温での体積抵抗が１．３Ｘ１
０゜０ｃｍである導電性複合体を得た。その特性値を第
１表に示す。

実施例３ 超高分子量ポリエチレン微粉末（ＰＢ−ＣＤＭＰ−１４
０７＞７０重量％と実施例１および２で用いたグラッシ
ーカーボンよりも粒径の細かいグラッシーカーボン（Ｇ
ＣＰ−１０，ユニチカ社製）３０重量％を用いた以外は
実施例１と同様に処理し、室温での体積抵抗が５．７　
Ｘｌ０−’Ωｃｍである導電性複合体を得た。その特性
値を第１表に示す。

比較例１ 超高分子量ポリエチレン微粉末（ＰＥ−ＣＤＭＰ−１４
０７）７０重量％、　カーボンブラ　ッ　り　（ケブチ
ェンブラック　ＥＣ，ライオン社製）３０重量％に変え
た以外は実施例１と同様に処理し、室温での体積抵抗が
２．４Ｘ１０°である導電性複合体を得た。その特性値
を第１表に示す。

第１表 （発明の効果） 本発明による超高分子量ポリオレフィンと微粒状グラッ
シーカーボンとからなる導電性複合体は電気抵抗値が安
定なＰＴＣを有する。したがって。

電子デバイスなどのヒユーズとして、あるいは。

面状発熱体などに最適に用いられる。

特許出願人　　ユニチカ株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）超高分子量ポリオレフィンと微粒状グラッシーカ
   ーボンとからなり，電気抵抗値が正特性温度係数を有す
   ることを特徴とする導電性複合体。
2. （２）超高分子量ポリオレフィンと微粒状グラッシーカ
   ーボンとの混合物を加熱下圧縮成形することを特徴とす
   る導電性複合体の製造方法。