JPH059460B2 - - Google Patents
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- JPH059460B2 JPH059460B2 JP25363985A JP25363985A JPH059460B2 JP H059460 B2 JPH059460 B2 JP H059460B2 JP 25363985 A JP25363985 A JP 25363985A JP 25363985 A JP25363985 A JP 25363985A JP H059460 B2 JPH059460 B2 JP H059460B2
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- Japan
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- weight
- parts
- resin
- carbonaceous powder
- carbonaceous
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、モーター用ブラシ材料、電子部品
又は自動車部品等の摺動材料の用途、OA機器又
は電磁波シールド等の電気関係の用途等において
使用される炭素系成形物を製造するための炭素−
樹脂複合組成物に関する。
又は自動車部品等の摺動材料の用途、OA機器又
は電磁波シールド等の電気関係の用途等において
使用される炭素系成形物を製造するための炭素−
樹脂複合組成物に関する。
[従来の技術]
従来、この種の炭素系成形物としては、高強
度、高導電性のフエノール結着焼成カーボン成形
体、熱硬化性樹脂焼成カーボン成形体等が知られ
ている。
度、高導電性のフエノール結着焼成カーボン成形
体、熱硬化性樹脂焼成カーボン成形体等が知られ
ている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、これらの焼成カーボン系成形体
においては、その導電性が優れているという利点
はあるが、焼成品であるために、製造された各製
品の導電性や強度等においてその性能のバラツキ
が多く安心して使えないという問題があつた。ま
た、これらの焼成カーボン系成形体は、それが焼
成品であるため高価格であり、しかも、成形時の
寸法精度が不足し、精度が要求される用途では成
形加工に加えて精密加工が必要になるという問題
があつた。
においては、その導電性が優れているという利点
はあるが、焼成品であるために、製造された各製
品の導電性や強度等においてその性能のバラツキ
が多く安心して使えないという問題があつた。ま
た、これらの焼成カーボン系成形体は、それが焼
成品であるため高価格であり、しかも、成形時の
寸法精度が不足し、精度が要求される用途では成
形加工に加えて精密加工が必要になるという問題
があつた。
そこで、炭素−樹脂からなる成形品が検討され
ているが、強度が弱いという問題があつた。
ているが、強度が弱いという問題があつた。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、かかる観点に鑑みて創案されたもの
で、簡単な製造方法で短時間で製造することがで
き、しかも、成形性や寸法安定性に優れ、寸法精
度の良好な炭素系成形物を得ることができるだけ
でなく、導電性等の各種物性を維持したまま高強
度を有する炭素系成形物を得ることができる炭素
−樹脂複合組成物を提供するものである。
で、簡単な製造方法で短時間で製造することがで
き、しかも、成形性や寸法安定性に優れ、寸法精
度の良好な炭素系成形物を得ることができるだけ
でなく、導電性等の各種物性を維持したまま高強
度を有する炭素系成形物を得ることができる炭素
−樹脂複合組成物を提供するものである。
すなわち、本発明は、炭素質粉体と熱硬化性樹
脂とを主成分とする複合組成物において、炭素質
粉体が該粉体100重量部に対して0.5〜10重量部の
樹脂によりカプセル化されており、このカプセル
化された炭素質粉体100重量部に対して熱硬化性
樹脂1〜35重量部が配合されており、体積固有抵
抗値が10-2Ωcm以下であることを特徴とする炭素
−樹脂複合組成物である。
脂とを主成分とする複合組成物において、炭素質
粉体が該粉体100重量部に対して0.5〜10重量部の
樹脂によりカプセル化されており、このカプセル
化された炭素質粉体100重量部に対して熱硬化性
樹脂1〜35重量部が配合されており、体積固有抵
抗値が10-2Ωcm以下であることを特徴とする炭素
−樹脂複合組成物である。
本発明でいう樹脂によりカプセル化された炭素
質粉体とは、その表面が樹脂で被覆され、カプセ
ル化された炭素質粉体である。この炭素質粉体と
しては、例えばケツチエンブラツク、アセチレン
ブラツク、フアーネスブラツク等のカーボンブラ
ツクや、天然又は人造の黒鉛等があり、その他に
カーボンフアイバーやグラフアイトフアイバー等
の短繊維等を挙げることができ、これらの炭素質
粉体は単独で使用することができるほか、2種以
上を組合せて使用することもできる。また、この
炭素質粉体の表面を被覆するための樹脂について
は、樹脂カプセル化を行うことができるものであ
れば特に制限はないが、好ましくは熱可塑性樹脂
である。
質粉体とは、その表面が樹脂で被覆され、カプセ
ル化された炭素質粉体である。この炭素質粉体と
しては、例えばケツチエンブラツク、アセチレン
ブラツク、フアーネスブラツク等のカーボンブラ
ツクや、天然又は人造の黒鉛等があり、その他に
カーボンフアイバーやグラフアイトフアイバー等
の短繊維等を挙げることができ、これらの炭素質
粉体は単独で使用することができるほか、2種以
上を組合せて使用することもできる。また、この
炭素質粉体の表面を被覆するための樹脂について
は、樹脂カプセル化を行うことができるものであ
れば特に制限はないが、好ましくは熱可塑性樹脂
である。
上記炭素質粉体の表面を樹脂でカプセル化する
方法としては、従来一般に知られている界面重合
法、in situ重合法、液中硬化被覆法、水溶液か
らの相分離法、有機溶剤からの相分離法、液中乾
燥法、融解分散冷却法、内包物交換法、粉床法、
気中懸濁被覆法、スプレードライング法、真空蒸
着法、静電合体法等があるが、好ましくは炭素質
粉体表面にビニル系単量体をグラフト重合させる
か、あるいは、炭素質粉体表面に電荷を付与し得
る金属塩を吸着させた後、この金属板と反対の電
荷を有するオリゴマー及び/又はポリマー、好ま
しくは熱可塑性樹脂ラテツクスの1種又は2種以
上を含有する樹脂溶液又は分散剤に接触させる方
法である。
方法としては、従来一般に知られている界面重合
法、in situ重合法、液中硬化被覆法、水溶液か
らの相分離法、有機溶剤からの相分離法、液中乾
燥法、融解分散冷却法、内包物交換法、粉床法、
気中懸濁被覆法、スプレードライング法、真空蒸
着法、静電合体法等があるが、好ましくは炭素質
粉体表面にビニル系単量体をグラフト重合させる
か、あるいは、炭素質粉体表面に電荷を付与し得
る金属塩を吸着させた後、この金属板と反対の電
荷を有するオリゴマー及び/又はポリマー、好ま
しくは熱可塑性樹脂ラテツクスの1種又は2種以
上を含有する樹脂溶液又は分散剤に接触させる方
法である。
上記炭素質粉体表面にビニル系単量体をグラフ
ト重合させる方法としては、ラジカル重合開始剤
の存在下で種々の重合法、例えば、塊状重合法、
溶液重合法等で行うことができるが、亜硫酸イオ
ンを生成せしめる化合物の存在下に水性媒質中で
炭素質粉体とビニル系単量体とを懸濁重合させる
方法が特に好ましく、また、懸濁重合の媒質とし
ては水が一般的であるが、これに限定されず水と
メタノールとの混合物等他の水性媒質を用いるこ
とができる。また、懸濁重合における重合開始剤
としては、水性媒質中において亜硫酸水素イオン
を生成せしめる化合物、例えば、二酸化イオウガ
スの吹込み、亜硫酸水溶液、あるいは、亜硫酸水
素ソーダ、亜硫酸水素アンモン等の亜硫酸塩、さ
らには、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過
硫酸アンモニウム等の過硫酸塩等を単独又は混合
して用いることができる。
ト重合させる方法としては、ラジカル重合開始剤
の存在下で種々の重合法、例えば、塊状重合法、
溶液重合法等で行うことができるが、亜硫酸イオ
ンを生成せしめる化合物の存在下に水性媒質中で
炭素質粉体とビニル系単量体とを懸濁重合させる
方法が特に好ましく、また、懸濁重合の媒質とし
ては水が一般的であるが、これに限定されず水と
メタノールとの混合物等他の水性媒質を用いるこ
とができる。また、懸濁重合における重合開始剤
としては、水性媒質中において亜硫酸水素イオン
を生成せしめる化合物、例えば、二酸化イオウガ
スの吹込み、亜硫酸水溶液、あるいは、亜硫酸水
素ソーダ、亜硫酸水素アンモン等の亜硫酸塩、さ
らには、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過
硫酸アンモニウム等の過硫酸塩等を単独又は混合
して用いることができる。
この炭素質粉体表面にビニル系単量体をグラフ
ト重合させる方法の好ましい態様としては、炭素
質粉体を予め界面活性剤で処理してこの炭素質粉
体表面に選択的な重合の場となる界面活性剤の分
子層を形成せしめ、次いで液体分散媒中の炭素質
粉体の表面にビニル系単量体を重合させることに
より、炭素質粉体表面の全部又は大部分をビニル
系ポリマーで被覆するのがよい。
ト重合させる方法の好ましい態様としては、炭素
質粉体を予め界面活性剤で処理してこの炭素質粉
体表面に選択的な重合の場となる界面活性剤の分
子層を形成せしめ、次いで液体分散媒中の炭素質
粉体の表面にビニル系単量体を重合させることに
より、炭素質粉体表面の全部又は大部分をビニル
系ポリマーで被覆するのがよい。
上記液体分散媒中で炭素質粉体と接触し、その
表面に選択的な重合場となる分子層を形成する界
面活性剤としては、通常界面活性剤として使用さ
れているほとんどのものを使用することができる
が、好ましくは液体分散媒中で炭素質粉体の表面
に形成された分子層が優れた重合場となるよう
に、ビニル系モノマーを重合させる際の重合条件
でそれが互いに重合したり、また、ビニル系モノ
マーと重合するようなことのないものがよい。こ
の界面活性剤の具体例としては、例えば、オレイ
ン酸ナトリウム等の高級脂肪酸アルカリ塩類、ド
デシル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩類、ス
テアリルスルホン酸ナトリウム等のアルキルスル
ホン酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類、スル
ホコハク酸ジオクチルナトリウム等のスルホコハ
ク酸エステル塩類、アルキルアミンオキサイド類
等の陰イオン活性剤や、ドデシルアンモニウムク
ロライド等の高級アルキルアンモニウム塩類、ド
デシルピリジニウムクロライド等の第四級N−ア
ルキルピリジニウム塩類、ドデシルピコリニウム
クロライド等の第四級N−アルキルピコリニウム
塩類、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド
等の第四級アルキルアンモニウム塩類、第四級ア
ルキルイミダゾリニウム塩類、第四級ポリオキシ
エチレンアルキルジアンモニウム塩類、第四級ポ
リオキシエチレンアルキルアンモニウム塩類、第
四級アルコキシプロピルアンモニウム塩類、アル
キルプロピレンジアミンの有機酸又は無機酸塩類
等の陽イオン活性剤や、アルキルグリシン類、ア
ルキルアラニン類、アルキルベタイン類、アルキ
ルイミダゾリン類等の両性イオン活性剤や、アル
キルポリオキシエチレンエーテル類、アルキルフ
エニルポリオキシエチレンエーテル類、ポリエチ
レングリコールアルキルエーテル類、アルキルカ
ルボニルオキシポリエチレン類、N,N−ジ(ポ
リオキシエチレン)アルカンアミド類、N,N−
ジ(アルカノール)アルカンアミド類、ポリエチ
レングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪
酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸シヨ
糖エステル等の脂肪酸多価アルコールエステル
類、脂肪酸多価アルコールポリオキシエチレンエ
ーテル類等の非イオン活性剤等を挙げることがで
きる。また、これらの界面活性剤は必要に応じて
2種以上を併用してもよい。これらの界面活性剤
のうち、特に臨界ミセル濃度の高いものが良好な
結果を与える。そして、使用する界面活性剤が陰
イオン活性剤や陽イオン活性剤である場合の選択
は、吸着力の強い界面活性剤であれば炭素質粉体
の表面電荷と同じ電荷の界面活性剤でもよいが、
使用する炭素質粉体の表面電荷と逆の電荷を生ず
るものが好ましい。
表面に選択的な重合場となる分子層を形成する界
面活性剤としては、通常界面活性剤として使用さ
れているほとんどのものを使用することができる
が、好ましくは液体分散媒中で炭素質粉体の表面
に形成された分子層が優れた重合場となるよう
に、ビニル系モノマーを重合させる際の重合条件
でそれが互いに重合したり、また、ビニル系モノ
マーと重合するようなことのないものがよい。こ
の界面活性剤の具体例としては、例えば、オレイ
ン酸ナトリウム等の高級脂肪酸アルカリ塩類、ド
デシル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸塩類、ス
テアリルスルホン酸ナトリウム等のアルキルスル
ホン酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類、スル
ホコハク酸ジオクチルナトリウム等のスルホコハ
ク酸エステル塩類、アルキルアミンオキサイド類
等の陰イオン活性剤や、ドデシルアンモニウムク
ロライド等の高級アルキルアンモニウム塩類、ド
デシルピリジニウムクロライド等の第四級N−ア
ルキルピリジニウム塩類、ドデシルピコリニウム
クロライド等の第四級N−アルキルピコリニウム
塩類、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド
等の第四級アルキルアンモニウム塩類、第四級ア
ルキルイミダゾリニウム塩類、第四級ポリオキシ
エチレンアルキルジアンモニウム塩類、第四級ポ
リオキシエチレンアルキルアンモニウム塩類、第
四級アルコキシプロピルアンモニウム塩類、アル
キルプロピレンジアミンの有機酸又は無機酸塩類
等の陽イオン活性剤や、アルキルグリシン類、ア
ルキルアラニン類、アルキルベタイン類、アルキ
ルイミダゾリン類等の両性イオン活性剤や、アル
キルポリオキシエチレンエーテル類、アルキルフ
エニルポリオキシエチレンエーテル類、ポリエチ
レングリコールアルキルエーテル類、アルキルカ
ルボニルオキシポリエチレン類、N,N−ジ(ポ
リオキシエチレン)アルカンアミド類、N,N−
ジ(アルカノール)アルカンアミド類、ポリエチ
レングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪
酸エステル、脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸シヨ
糖エステル等の脂肪酸多価アルコールエステル
類、脂肪酸多価アルコールポリオキシエチレンエ
ーテル類等の非イオン活性剤等を挙げることがで
きる。また、これらの界面活性剤は必要に応じて
2種以上を併用してもよい。これらの界面活性剤
のうち、特に臨界ミセル濃度の高いものが良好な
結果を与える。そして、使用する界面活性剤が陰
イオン活性剤や陽イオン活性剤である場合の選択
は、吸着力の強い界面活性剤であれば炭素質粉体
の表面電荷と同じ電荷の界面活性剤でもよいが、
使用する炭素質粉体の表面電荷と逆の電荷を生ず
るものが好ましい。
また、この界面活性剤の使用量については、炭
素質粉体の表面以外の場でポリマーが生成するの
を抑制し、かつ、炭素質粉体の表面に選択的な重
合場となる界面活性剤の分子層を形成せしめるた
めに、界面活性剤の濃度を重合系における当該界
面活性剤の臨界ミセル濃度の5〜100%にするこ
とが好ましい。界面活性剤の使用量が少ないと炭
素質粉体の表面に選択的な重合場となる有効な界
面活性剤の分子層を形成することが難しくなり、
反対に、多すぎると遊離ポリマーの生成を抑制す
ることが難しくなる。なお、本発明の重合系にお
ける界面活性剤の臨界ミセル濃度とは、炭素質粉
体、ビニル系モノマー、重合触媒等が添加された
液体分散媒に対する界面活性剤の臨界ミセル濃度
をいう。
素質粉体の表面以外の場でポリマーが生成するの
を抑制し、かつ、炭素質粉体の表面に選択的な重
合場となる界面活性剤の分子層を形成せしめるた
めに、界面活性剤の濃度を重合系における当該界
面活性剤の臨界ミセル濃度の5〜100%にするこ
とが好ましい。界面活性剤の使用量が少ないと炭
素質粉体の表面に選択的な重合場となる有効な界
面活性剤の分子層を形成することが難しくなり、
反対に、多すぎると遊離ポリマーの生成を抑制す
ることが難しくなる。なお、本発明の重合系にお
ける界面活性剤の臨界ミセル濃度とは、炭素質粉
体、ビニル系モノマー、重合触媒等が添加された
液体分散媒に対する界面活性剤の臨界ミセル濃度
をいう。
上記炭素質粉体の表面上への選択的重合場とな
る界面活性剤の分子層の形成は、液体分散媒中で
炭素質粉体と界面活性剤とを接触させることによ
り行うことができる。
る界面活性剤の分子層の形成は、液体分散媒中で
炭素質粉体と界面活性剤とを接触させることによ
り行うことができる。
また、上記炭素質粉体の表面で重合してこの炭
素質粉体表面を被覆するビニル系単量体として
は、アクリル酸、メタクリル酸、α−クロルアク
リル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、マレイン
酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸等のイオン解
離性ビニル系単量体や、塩化ビニル、フツ化ビニ
ルのようなハロゲン化ビニルや、スチレン、α−
メチルスチレンのようなスチレン化合物、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニルのような脂肪酸ビニル
エステルや、アクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸
ラウリルのような不飽和カルボン酸エステル等の
非イオン解離性ビニル系単量体を挙げることがで
きる。この炭素質粉体の表面にグラフト重合によ
り樹脂をカプセル化させる際の樹脂量は、炭素質
粉体100重量部に対して0.5〜10重量部である。こ
の場合、樹脂量が0.5重量部未満では炭素質粉体
が樹脂化されず、強度が劣ることとなり、また、
10重量部を超えると、カプセル化樹脂の影響が強
くでて硬化が不充分となり、樹脂量が多い割りに
その強度が劣り、かつ、高導電性のものが得られ
難くなる。かくして、樹脂によりカプセル化され
た炭素質粉体は、炭素質粉体の表面フリーラジカ
ルに対する活性点に、重合反応により生成するビ
ニル系樹脂の一部が化学的にグラフト結合されて
いるものである。
素質粉体表面を被覆するビニル系単量体として
は、アクリル酸、メタクリル酸、α−クロルアク
リル酸、イタコン酸、無水マレイン酸、マレイン
酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸等のイオン解
離性ビニル系単量体や、塩化ビニル、フツ化ビニ
ルのようなハロゲン化ビニルや、スチレン、α−
メチルスチレンのようなスチレン化合物、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニルのような脂肪酸ビニル
エステルや、アクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル、グリシジルメタクリレート、メタクリル酸
ラウリルのような不飽和カルボン酸エステル等の
非イオン解離性ビニル系単量体を挙げることがで
きる。この炭素質粉体の表面にグラフト重合によ
り樹脂をカプセル化させる際の樹脂量は、炭素質
粉体100重量部に対して0.5〜10重量部である。こ
の場合、樹脂量が0.5重量部未満では炭素質粉体
が樹脂化されず、強度が劣ることとなり、また、
10重量部を超えると、カプセル化樹脂の影響が強
くでて硬化が不充分となり、樹脂量が多い割りに
その強度が劣り、かつ、高導電性のものが得られ
難くなる。かくして、樹脂によりカプセル化され
た炭素質粉体は、炭素質粉体の表面フリーラジカ
ルに対する活性点に、重合反応により生成するビ
ニル系樹脂の一部が化学的にグラフト結合されて
いるものである。
また、上記熱可塑性樹脂ラテツクスとしては、
乳化重合により合成されたラテツクスのみなら
ず、高分子物質を適当な手段で水性媒体中に分散
せしめたデイスパージヨンをも包含するもので、
その媒体についても水だけでなく、水に有機溶剤
を混合した水性媒体であつてもよく、さらに、必
要に応じて可塑剤、安定剤、紫外線吸収剤、その
他の添加剤等を含有したラテツクスであつてもよ
い。具体的には、例えばスチレン−ブタジエンゴ
ムラテツクス、ポリイソプレンラテツクス、ポリ
クロロプレンラテツクス、メタクリル酸メチル−
ブタジエンゴムラテツクス等のゴムラテツクス
や、ポリウレタン水分散液や、ポリメタクリル酸
メチルラテツクス、メタクリル酸メチル−スチレ
ン共重合体ラテツクス、メタクリル酸メチル−メ
タクリル酸ブチル共重合体ラテツクス等のポリア
クリル酸エステル系エマルジヨンや、ポリ酢酸ビ
ニルラテツクス、エチレン−酢酸ビニル共重合体
ラテツクス等のポリ酢酸ビニル系エマルジヨン
や、ポリ塩化ビニルラテツクス、塩化ビニル−塩
化ビニリデン共重合体ラテツクス等のポリ塩化ビ
ニル系エマルジヨンや、ポリエチレンエマルジヨ
ン、ポリブテンエマルジヨン、ポリテトラフルオ
ロエチレンデイスパージヨン等のポリオレフイン
系エマルジヨン及びデイスパージヨンや、その他
ポリスチレン系ラテツクス、シリコーンエマルジ
ヨン等を挙げることができ、これらは単独で使用
してもよく、また、2種以上を組合せて使用して
もよい。
乳化重合により合成されたラテツクスのみなら
ず、高分子物質を適当な手段で水性媒体中に分散
せしめたデイスパージヨンをも包含するもので、
その媒体についても水だけでなく、水に有機溶剤
を混合した水性媒体であつてもよく、さらに、必
要に応じて可塑剤、安定剤、紫外線吸収剤、その
他の添加剤等を含有したラテツクスであつてもよ
い。具体的には、例えばスチレン−ブタジエンゴ
ムラテツクス、ポリイソプレンラテツクス、ポリ
クロロプレンラテツクス、メタクリル酸メチル−
ブタジエンゴムラテツクス等のゴムラテツクス
や、ポリウレタン水分散液や、ポリメタクリル酸
メチルラテツクス、メタクリル酸メチル−スチレ
ン共重合体ラテツクス、メタクリル酸メチル−メ
タクリル酸ブチル共重合体ラテツクス等のポリア
クリル酸エステル系エマルジヨンや、ポリ酢酸ビ
ニルラテツクス、エチレン−酢酸ビニル共重合体
ラテツクス等のポリ酢酸ビニル系エマルジヨン
や、ポリ塩化ビニルラテツクス、塩化ビニル−塩
化ビニリデン共重合体ラテツクス等のポリ塩化ビ
ニル系エマルジヨンや、ポリエチレンエマルジヨ
ン、ポリブテンエマルジヨン、ポリテトラフルオ
ロエチレンデイスパージヨン等のポリオレフイン
系エマルジヨン及びデイスパージヨンや、その他
ポリスチレン系ラテツクス、シリコーンエマルジ
ヨン等を挙げることができ、これらは単独で使用
してもよく、また、2種以上を組合せて使用して
もよい。
また、本発明で使用する熱硬化性樹脂として
は、例えばフエノール樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、アルキツド樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹
脂又はポリウレタン等を挙げることができる。こ
れら熱硬化性樹脂は単独で使用することができる
ほか、2種以上を組合せて使用することもでき
る。
は、例えばフエノール樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、アルキツド樹脂、ケイ素樹脂、エポキシ樹
脂又はポリウレタン等を挙げることができる。こ
れら熱硬化性樹脂は単独で使用することができる
ほか、2種以上を組合せて使用することもでき
る。
さらに、使用する熱硬化性樹脂の種類によつて
は、適当な硬化剤を適宜選択して適量併用使用す
ることが好ましく、この目的で使用する硬化剤と
しては、例えばジアミノジフエニルメタン等のア
ミン類、各種ジカルボン酸無水物等の有機酸類や
その無水物、ベンゼンスルホン酸等のスルホン酸
類、塩化アンモニウム、リン酸アンモン等を挙げ
ることができる。なお、熱硬化性樹脂の種類によ
つては硬化剤を併用する必要がないことは勿論で
ある。
は、適当な硬化剤を適宜選択して適量併用使用す
ることが好ましく、この目的で使用する硬化剤と
しては、例えばジアミノジフエニルメタン等のア
ミン類、各種ジカルボン酸無水物等の有機酸類や
その無水物、ベンゼンスルホン酸等のスルホン酸
類、塩化アンモニウム、リン酸アンモン等を挙げ
ることができる。なお、熱硬化性樹脂の種類によ
つては硬化剤を併用する必要がないことは勿論で
ある。
このように樹脂によりカプセル化された炭素質
粉体と熱硬化性樹脂、さらに必要によつて併用添
加される硬化剤とからなる炭素−樹脂複合組成物
の配合割合は、樹脂によりカプセル化された炭素
質粉体100重量部に対して熱硬化性樹脂が1〜35
重量部、好ましくは1〜20重量部である。この場
合において、樹脂量が1重量部未満では強度が劣
ることとなり、また、35重量部を越えると高導電
性のものが得られなくなる。
粉体と熱硬化性樹脂、さらに必要によつて併用添
加される硬化剤とからなる炭素−樹脂複合組成物
の配合割合は、樹脂によりカプセル化された炭素
質粉体100重量部に対して熱硬化性樹脂が1〜35
重量部、好ましくは1〜20重量部である。この場
合において、樹脂量が1重量部未満では強度が劣
ることとなり、また、35重量部を越えると高導電
性のものが得られなくなる。
本発明によつて得られた炭素−樹脂複合組成物
を使用して樹脂成形品を製造する方法としては、
カレンダー成形、押出成形、圧縮成形、積層成
形、射出成形等の任意の成形方法を採用すること
ができ、樹脂成形品の形状等により適宜選択する
ことができる。
を使用して樹脂成形品を製造する方法としては、
カレンダー成形、押出成形、圧縮成形、積層成
形、射出成形等の任意の成形方法を採用すること
ができ、樹脂成形品の形状等により適宜選択する
ことができる。
また、本発明によつて得られた炭素−樹脂複合
組成物からその成形物を製造する場合、上記成形
工程の前に通常よく行なわれているバンバリーミ
キサー、コニーダ、ミキシングロール等の手段に
よる混練操作を行つてもよく、その際及び/又は
成形操作の際に、可塑剤、安定剤、架橋剤、難燃
剤等のほか、炭素質粉体と樹脂との接着性を向上
させる改質剤等を添加することも可能である。
組成物からその成形物を製造する場合、上記成形
工程の前に通常よく行なわれているバンバリーミ
キサー、コニーダ、ミキシングロール等の手段に
よる混練操作を行つてもよく、その際及び/又は
成形操作の際に、可塑剤、安定剤、架橋剤、難燃
剤等のほか、炭素質粉体と樹脂との接着性を向上
させる改質剤等を添加することも可能である。
[作用]
本発明の炭素−樹脂複合組成物は、樹脂により
カプセル化された炭素質粉体と、熱硬化性樹脂
と、必要により使用する硬化剤とが不均一になる
ことがなく、炭素質粉体の含有率を約74〜99重量
%の範囲にまで高くしても全体が均一に混合さ
れ、これによつて製造された炭素系成形物の製品
間における品質のバラツキが生じることがなく、
しかも、体積固有抵抗値10-2Ωcm以下という高導
電性が達成され、また、炭素質粉体を樹脂により
カプセル化することによつて、この炭素質粉体と
熱硬化性樹脂との間の密着性が向上した結果と考
えられるが、製品として得られる炭素質成形物の
強度が著しく向上する。
カプセル化された炭素質粉体と、熱硬化性樹脂
と、必要により使用する硬化剤とが不均一になる
ことがなく、炭素質粉体の含有率を約74〜99重量
%の範囲にまで高くしても全体が均一に混合さ
れ、これによつて製造された炭素系成形物の製品
間における品質のバラツキが生じることがなく、
しかも、体積固有抵抗値10-2Ωcm以下という高導
電性が達成され、また、炭素質粉体を樹脂により
カプセル化することによつて、この炭素質粉体と
熱硬化性樹脂との間の密着性が向上した結果と考
えられるが、製品として得られる炭素質成形物の
強度が著しく向上する。
[実施例]
以下、実施例及び比較例に基いて、本発明を具
体的に説明する。
体的に説明する。
実施例 1
平均粒径6μmの天然鱗状黒鉛100重量部を水
1000重量部に懸濁させ、これにメチルメタクリレ
ートモノマー3重量部及び6%亜硫酸水12重量部
を添加し、3時間攪拌下に重合した。得られた反
応混合物を濾過して水洗し、乾燥してメチルメタ
クリレート樹脂でカプセル化された樹脂カプセル
化黒鉛102.7重量部を得た。この樹脂カプセル化
黒鉛の樹脂含有率は2.6重量%であつた。
1000重量部に懸濁させ、これにメチルメタクリレ
ートモノマー3重量部及び6%亜硫酸水12重量部
を添加し、3時間攪拌下に重合した。得られた反
応混合物を濾過して水洗し、乾燥してメチルメタ
クリレート樹脂でカプセル化された樹脂カプセル
化黒鉛102.7重量部を得た。この樹脂カプセル化
黒鉛の樹脂含有率は2.6重量%であつた。
このようにして得られた樹脂カプセル化黒鉛
100重量部に、熱硬化性樹脂としてノボラツクフ
エノール型エポキシ(日本化薬(株)製商品名:
BREN−S)5.3重量部及びノボラツクフエノー
ル(日本化薬(株)製商品名:PN)2.6重量部の合計
7.9重量部と、硬化促進剤としてジアミノジフエ
ニルメタン1.7重量部とを混合し、プレス温度180
℃及びプレス圧力340Kgf/cm2の条件でホツトプ
レスを行い成形体を得た。
100重量部に、熱硬化性樹脂としてノボラツクフ
エノール型エポキシ(日本化薬(株)製商品名:
BREN−S)5.3重量部及びノボラツクフエノー
ル(日本化薬(株)製商品名:PN)2.6重量部の合計
7.9重量部と、硬化促進剤としてジアミノジフエ
ニルメタン1.7重量部とを混合し、プレス温度180
℃及びプレス圧力340Kgf/cm2の条件でホツトプ
レスを行い成形体を得た。
得られた成形体について曲げ強度(JIS K−
7203に準拠)と体積固有抵抗値(四探針法、測定
装置:共和理研RD750)を調べた。結果は、曲
げ強度が980Kgf/cm2であり、また、体積固有抵
抗値が9.9×10-3Ωcmであつた。
7203に準拠)と体積固有抵抗値(四探針法、測定
装置:共和理研RD750)を調べた。結果は、曲
げ強度が980Kgf/cm2であり、また、体積固有抵
抗値が9.9×10-3Ωcmであつた。
実施例 2
平均粒径15μmの天然鱗状黒鉛を使用し、実施
例1の場合と同様にして重合を行い、樹脂含有率
2.9重量%のメチルメタクリレート樹脂カプセル
化黒鉛103重量部を得た。
例1の場合と同様にして重合を行い、樹脂含有率
2.9重量%のメチルメタクリレート樹脂カプセル
化黒鉛103重量部を得た。
この樹脂カプセル化黒鉛について、上記実施例
1と同様に、樹脂カプセル化黒鉛100重量部に対
して、実施例1と同じ熱硬化性樹脂(BREN−
S:2.0重量部及びPN:1.0重量部)3.0重量部と
硬化促進剤(ジアミノジフエニルメタン)0.7重
量部とを添加混合し、実施例1と同じ成形条件で
ホツトプレス成形して成形体を得た。
1と同様に、樹脂カプセル化黒鉛100重量部に対
して、実施例1と同じ熱硬化性樹脂(BREN−
S:2.0重量部及びPN:1.0重量部)3.0重量部と
硬化促進剤(ジアミノジフエニルメタン)0.7重
量部とを添加混合し、実施例1と同じ成形条件で
ホツトプレス成形して成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は350Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は5.3×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は5.3×10-3Ωcmであつ
た。
実施例 3
上記実施例1で得られた樹脂カプセル化黒鉛
100重量部に、エポキシ樹脂(油化シエルエポキ
シ(株)製商品名:エピコート1001)7.9重量部と硬
化促進剤(ジアミノフエニルメタン)1.7重量部
とを添加し混練し、実施例1と同じ成形条件でホ
ツトプレス成形して成形体を得た。
100重量部に、エポキシ樹脂(油化シエルエポキ
シ(株)製商品名:エピコート1001)7.9重量部と硬
化促進剤(ジアミノフエニルメタン)1.7重量部
とを添加し混練し、実施例1と同じ成形条件でホ
ツトプレス成形して成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は540Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は6.0×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は6.0×10-3Ωcmであつ
た。
実施例 4
上記実施例1で得られた樹脂カプセル化黒鉛と
上記実施例2で得られた樹脂カプセル化黒鉛とを
2:1の割合で混合し、得られた樹脂カプセル化
黒鉛混合物100重量部に、実施例1で使用したと
同じ熱硬化性樹脂を同じ割合で添加すると共に、
硬化促進剤としてメタキシリレンジアミン1.5重
量部を添加し、実施例1と同じ成形条件でホツト
プレス成形して成形体を得た。
上記実施例2で得られた樹脂カプセル化黒鉛とを
2:1の割合で混合し、得られた樹脂カプセル化
黒鉛混合物100重量部に、実施例1で使用したと
同じ熱硬化性樹脂を同じ割合で添加すると共に、
硬化促進剤としてメタキシリレンジアミン1.5重
量部を添加し、実施例1と同じ成形条件でホツト
プレス成形して成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は720Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は6.3×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は6.3×10-3Ωcmであつ
た。
実施例 5
メチルメタクリレートモノマーを7重量部使用
した以外は上記実施例1と同様にして重合を行
い、メチルメタクリレート樹脂でカプセル化され
た樹脂カプセル化黒鉛106.6重量部を得た。この
樹脂カプセル化黒鉛の樹脂含有率は6.2重量%で
あつた。
した以外は上記実施例1と同様にして重合を行
い、メチルメタクリレート樹脂でカプセル化され
た樹脂カプセル化黒鉛106.6重量部を得た。この
樹脂カプセル化黒鉛の樹脂含有率は6.2重量%で
あつた。
このようにして得られた樹脂カプセル化黒鉛
100重量部に、実施例1で使用したと同じ熱硬化
性樹脂(BREN−S:2.2重量部及びPN:1.1重
量部)3.3重量部と硬化促進剤(ジアミノジフエ
ニルメタン)0.8重量部とを添加混合し、実施例
1と同じ成形条件でホツトプレス成形して成形体
を得た。
100重量部に、実施例1で使用したと同じ熱硬化
性樹脂(BREN−S:2.2重量部及びPN:1.1重
量部)3.3重量部と硬化促進剤(ジアミノジフエ
ニルメタン)0.8重量部とを添加混合し、実施例
1と同じ成形条件でホツトプレス成形して成形体
を得た。
得られた成形体の曲げ強度は750Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は8.2×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は8.2×10-3Ωcmであつ
た。
実施例 6
メチルメタクリレートモノマーに代えてグリシ
ジルメタクリレートモノマーを使用した以外は上
記実施例1と同様にして重合を行い、グリシジル
メタクリレート樹脂でカプセル化された樹脂カプ
セル化黒鉛103重量部を得た。この樹脂カプセル
化黒鉛の樹脂含有率は2.9重量%であつた。
ジルメタクリレートモノマーを使用した以外は上
記実施例1と同様にして重合を行い、グリシジル
メタクリレート樹脂でカプセル化された樹脂カプ
セル化黒鉛103重量部を得た。この樹脂カプセル
化黒鉛の樹脂含有率は2.9重量%であつた。
このようにして得られた樹脂カプセル化黒鉛
100重量部に、実施例1で使用したと同じ熱硬化
性樹脂(BREN−S:5.3重量部及びPN:2.6重
量部)7.9重量部と硬化促進剤(ジアミノジフエ
ニルメタン)1.7重量部とを添加混合し、実施例
1と同じ成形条件でホツトプレス成形して成形体
を得た。
100重量部に、実施例1で使用したと同じ熱硬化
性樹脂(BREN−S:5.3重量部及びPN:2.6重
量部)7.9重量部と硬化促進剤(ジアミノジフエ
ニルメタン)1.7重量部とを添加混合し、実施例
1と同じ成形条件でホツトプレス成形して成形体
を得た。
得られた成形体の曲げ強度は870Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は8.5×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は8.5×10-3Ωcmであつ
た。
実施例 7
平均粒径10μmの天然鱗状黒鉛95重量部及びケ
ツチエンブラツクEC(ライオンアクゾ(株))5重量
部からなる炭素質混合粉体100重量部を使用した
以外は上記実施例1と同様にして重合を行い、樹
脂カプセル化炭素質混合粉体102重量部を得た。
この樹脂カプセル化炭素質混合粉体の樹脂含有率
は2.0重量%であつた。
ツチエンブラツクEC(ライオンアクゾ(株))5重量
部からなる炭素質混合粉体100重量部を使用した
以外は上記実施例1と同様にして重合を行い、樹
脂カプセル化炭素質混合粉体102重量部を得た。
この樹脂カプセル化炭素質混合粉体の樹脂含有率
は2.0重量%であつた。
このようにして得られた樹脂カプセル化炭素質
混合粉体100重量部に、実施例1で使用したと同
じ熱硬化性樹脂(BREN−S:5.3重量部及び
PN:2.6重量部)7.9重量部と硬化促進剤(ジア
ミノジフエニルメタン)1.7重量部とを添加混合
し、実施例1と同じ成形条件でホツトプレス成形
して成形体を得た。
混合粉体100重量部に、実施例1で使用したと同
じ熱硬化性樹脂(BREN−S:5.3重量部及び
PN:2.6重量部)7.9重量部と硬化促進剤(ジア
ミノジフエニルメタン)1.7重量部とを添加混合
し、実施例1と同じ成形条件でホツトプレス成形
して成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は460Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は8.0×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は8.0×10-3Ωcmであつ
た。
実施例 8
平均粒径10μmの人造黒鉛95重量部及びカーボ
ンフアイバーの短繊維(6mmチヨツプド、クレハ
(株)製商品名:KCF−100)5重量部からなる炭素
質混合粉体100重量部を使用した以外は上記実施
例1と同様にして重合を行い、樹脂カプセル化炭
素質混合粉体103重量部を得た。この樹脂カプセ
ル化炭素質混合粉体の樹脂含有率は2.9重量%で
あつた。
ンフアイバーの短繊維(6mmチヨツプド、クレハ
(株)製商品名:KCF−100)5重量部からなる炭素
質混合粉体100重量部を使用した以外は上記実施
例1と同様にして重合を行い、樹脂カプセル化炭
素質混合粉体103重量部を得た。この樹脂カプセ
ル化炭素質混合粉体の樹脂含有率は2.9重量%で
あつた。
このようにして得られた樹脂カプセル化炭素質
混合粉体100重量部に、実施例1で使用したと同
じ熱硬化性樹脂(BREN−S:5.3重量部及び
PN:2.6重量部)7.9重量部と硬化促進剤(ジア
ミノジフエニルメタン)1.7重量部とを添加混合
し、実施例1と同じ成形条件でホツトプレス成形
して成形体を得た。
混合粉体100重量部に、実施例1で使用したと同
じ熱硬化性樹脂(BREN−S:5.3重量部及び
PN:2.6重量部)7.9重量部と硬化促進剤(ジア
ミノジフエニルメタン)1.7重量部とを添加混合
し、実施例1と同じ成形条件でホツトプレス成形
して成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は1020Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は7.2×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は7.2×10-3Ωcmであつ
た。
比較例 1
炭素質粉体として平均粒径6μmの天然鱗状黒
鉛を用い、この黒鉛100重量部に、熱硬化性樹脂
として実施例1で使用したBREN−S:10.0重量
部及びPN:3.5重量部と、硬化促進剤として実施
例1で使用したジアミノジフエニルメタン3.4重
量部とを添加混合し、実施例1と同様な成形条件
で成形体を得た。
鉛を用い、この黒鉛100重量部に、熱硬化性樹脂
として実施例1で使用したBREN−S:10.0重量
部及びPN:3.5重量部と、硬化促進剤として実施
例1で使用したジアミノジフエニルメタン3.4重
量部とを添加混合し、実施例1と同様な成形条件
で成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は380Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は7.4×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は7.4×10-3Ωcmであつ
た。
比較例 2
炭素質粉体として平均粒径15μmの天然鱗状黒
鉛を用い、この黒鉛100重量部に、熱硬化性樹脂
としてBREN−S:4・0重量部及びPN:2.0重
量部と、硬化促進剤としてジアミノジフエニルメ
タン1.4重量部とを添加混合し、実施例1と同様
な成形条件で成形体を得た。
鉛を用い、この黒鉛100重量部に、熱硬化性樹脂
としてBREN−S:4・0重量部及びPN:2.0重
量部と、硬化促進剤としてジアミノジフエニルメ
タン1.4重量部とを添加混合し、実施例1と同様
な成形条件で成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は195Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は6.7×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は6.7×10-3Ωcmであつ
た。
比較例 3
実施例7と同様に炭素質粉体として平均粒径
10μmの天然鱗状黒鉛95重量部とケツチエンブラ
ツクEC5重量部からなる炭素質混合粉体を用い、
この炭素質混合粉体100重量部に、熱硬化性樹脂
としてBREN−S:7.2重量部及びPN:3.6重量
部と、硬化促進剤としてジアミノジフエニルメタ
ン3.4重量部とを添加混合し、実施例1と同様な
成形条件で成形体を得た。
10μmの天然鱗状黒鉛95重量部とケツチエンブラ
ツクEC5重量部からなる炭素質混合粉体を用い、
この炭素質混合粉体100重量部に、熱硬化性樹脂
としてBREN−S:7.2重量部及びPN:3.6重量
部と、硬化促進剤としてジアミノジフエニルメタ
ン3.4重量部とを添加混合し、実施例1と同様な
成形条件で成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は120Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は8.3×10-3Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は8.3×10-3Ωcmであつ
た。
比較例 4
実施例8と同様に炭素質粉体として平均粒径
10μmの人造黒鉛95重量部とカーボンフアイバー
の短繊維5重量部からなる炭素質混合粉体を用
い、この炭素質混合粉体100重量部に、熱硬化性
樹脂としてBREN−S:7.2重量部及びPN:3.6
重量部と、硬化剤としてジアミノジフエニルメタ
ン3.4重量部とを添加混合し、実施例1と同様な
条件で成形体を得た。
10μmの人造黒鉛95重量部とカーボンフアイバー
の短繊維5重量部からなる炭素質混合粉体を用
い、この炭素質混合粉体100重量部に、熱硬化性
樹脂としてBREN−S:7.2重量部及びPN:3.6
重量部と、硬化剤としてジアミノジフエニルメタ
ン3.4重量部とを添加混合し、実施例1と同様な
条件で成形体を得た。
得られた成形体の曲げ強度は370Kgf/cm2であ
り、また、体積固有抵抗値は7.4×10-2Ωcmであつ
た。
り、また、体積固有抵抗値は7.4×10-2Ωcmであつ
た。
[発明の効果]
本発明の炭素−樹脂複合組成物によれば、成形
性や寸法安定性に優れ、また、製品間における品
質のバラツキの少ないほか、高強度であつて、体
積固有抵抗値が10-2Ωcm以下という高導電性を有
する炭素系成形物を製造することができる。
性や寸法安定性に優れ、また、製品間における品
質のバラツキの少ないほか、高強度であつて、体
積固有抵抗値が10-2Ωcm以下という高導電性を有
する炭素系成形物を製造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 炭素質粉体と熱硬化性樹脂とを主成分とする
複合組成物において、炭素質粉体が該粉体100重
量部に対して0.5〜10重量部の樹脂によりカプセ
ル化されており、このカプセル化された炭素質粉
体100重量部に対して熱硬化性樹脂1〜35重量部
が配合されており、体積固有抵抗値10-2Ωcm以下
であることを特徴とする炭素−樹脂複合組成物。 2 炭素質粉体が黒鉛、カーボンブラツク及び短
繊維カーボンフアイバーから選択された1種又は
2種以上の混合物である特許請求の範囲第1項記
載の炭素−樹脂複合組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363985A JPS62115061A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 炭素−樹脂複合組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25363985A JPS62115061A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 炭素−樹脂複合組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62115061A JPS62115061A (ja) | 1987-05-26 |
| JPH059460B2 true JPH059460B2 (ja) | 1993-02-05 |
Family
ID=17254130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25363985A Granted JPS62115061A (ja) | 1985-11-14 | 1985-11-14 | 炭素−樹脂複合組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62115061A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6406746B1 (en) | 1991-10-24 | 2002-06-18 | Fujitsu Limited | Microcapsulating conductive metal particles with polymerized monomers |
| JPH082995B2 (ja) * | 1991-10-24 | 1996-01-17 | 富士通株式会社 | マイクロカプセル型導電性フィラーの作製方法 |
-
1985
- 1985-11-14 JP JP25363985A patent/JPS62115061A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62115061A (ja) | 1987-05-26 |
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