JPH06128494A - 導電性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
導電性樹脂組成物の製造方法Info
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- JPH06128494A JPH06128494A JP30497892A JP30497892A JPH06128494A JP H06128494 A JPH06128494 A JP H06128494A JP 30497892 A JP30497892 A JP 30497892A JP 30497892 A JP30497892 A JP 30497892A JP H06128494 A JPH06128494 A JP H06128494A
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、（Ａ）表面に低融点金属層を有す
る導電性繊維からなる導電性充填材を、（Ｂ）熱可塑性
樹脂により被覆した導電性樹脂組成物を製造するにあた
り、前記導電性繊維に対して 5〜30重量％の（Ｃ）交点
形成用低融点金属を混合分散させた（Ｂ）熱可塑性樹脂
により被覆することを特徴とする導電性樹脂組成物の製
造方法である。 【効果】 本発明の導電性樹脂組成物の製造方法によれ
ば、軟化点または融点が低融点金属の融点より高く、金
属繊維の充填によって酸化劣化分解される熱可塑性樹脂
を使用した場合においても、導電性、経時安定性に優れ
た、信頼性の高い導電性樹脂組成物およびその成形品を
得ることができる。
る導電性繊維からなる導電性充填材を、（Ｂ）熱可塑性
樹脂により被覆した導電性樹脂組成物を製造するにあた
り、前記導電性繊維に対して 5〜30重量％の（Ｃ）交点
形成用低融点金属を混合分散させた（Ｂ）熱可塑性樹脂
により被覆することを特徴とする導電性樹脂組成物の製
造方法である。 【効果】 本発明の導電性樹脂組成物の製造方法によれ
ば、軟化点または融点が低融点金属の融点より高く、金
属繊維の充填によって酸化劣化分解される熱可塑性樹脂
を使用した場合においても、導電性、経時安定性に優れ
た、信頼性の高い導電性樹脂組成物およびその成形品を
得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成形品に特に高温にお
ける経時安定性に優れた導電性を与える、信頼性の高い
導電性樹脂組成物の製造方法に関する。
ける経時安定性に優れた導電性を与える、信頼性の高い
導電性樹脂組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】導電性樹脂組成物は、基本的に熱可塑性
樹脂に導電性繊維を配合して得られ、それを成形して導
電性の樹脂成形品として利用されてきた。これら導電性
樹脂組成物の中でも、熱可塑性樹脂に、金属系の導電性
繊維と、低融点金属と、リン系酸化防止剤とを配合した
ものは、まず、射出成形機の可塑化シリンダー内におい
て、リン系酸化防止剤の還元作用によって製造工程や乾
燥時に形成された導電性繊維の酸化膜が除去されて半田
濡れ性が高まり、シリンダー内で溶融した低融点金属に
よって導電性繊維が被覆され、次に、金型に注入され冷
却されると、導電性繊維同士の接合点を低融点金属が網
目状態に融着しそのまま冷却固化するので、出来上がっ
た成形品は高温環境下に置かれて樹脂の膨脹があっても
導電性繊維と導電性繊維との接合点が離れることがな
く、導電性が劣化しないという特徴をもっている。その
ため、ＯＡ機器等の電磁波シールドケース等として広く
利用されている。
樹脂に導電性繊維を配合して得られ、それを成形して導
電性の樹脂成形品として利用されてきた。これら導電性
樹脂組成物の中でも、熱可塑性樹脂に、金属系の導電性
繊維と、低融点金属と、リン系酸化防止剤とを配合した
ものは、まず、射出成形機の可塑化シリンダー内におい
て、リン系酸化防止剤の還元作用によって製造工程や乾
燥時に形成された導電性繊維の酸化膜が除去されて半田
濡れ性が高まり、シリンダー内で溶融した低融点金属に
よって導電性繊維が被覆され、次に、金型に注入され冷
却されると、導電性繊維同士の接合点を低融点金属が網
目状態に融着しそのまま冷却固化するので、出来上がっ
た成形品は高温環境下に置かれて樹脂の膨脹があっても
導電性繊維と導電性繊維との接合点が離れることがな
く、導電性が劣化しないという特徴をもっている。その
ため、ＯＡ機器等の電磁波シールドケース等として広く
利用されている。
【０００３】従来、かかる低融点金属を含む導電性樹脂
組成物の製造は、長繊維状の導電性繊維と同じく長繊維
状の低融点金属とをまとめて、押出し機のダイスを通
し、その表面にリン系酸化防止剤を配合した熱可塑性樹
脂層を連続的に被覆形成し、ついで適当な大きさに切断
してペレット状のマスターペレットとし、このマスター
ペレットに導電性樹脂組成物やその成形品に要求される
特性に応じて、ナチュラルペレットを添加する方法で製
造されている。
組成物の製造は、長繊維状の導電性繊維と同じく長繊維
状の低融点金属とをまとめて、押出し機のダイスを通
し、その表面にリン系酸化防止剤を配合した熱可塑性樹
脂層を連続的に被覆形成し、ついで適当な大きさに切断
してペレット状のマスターペレットとし、このマスター
ペレットに導電性樹脂組成物やその成形品に要求される
特性に応じて、ナチュラルペレットを添加する方法で製
造されている。
【０００４】しかしながら、変性ポリフェニレンエーテ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のように軟化点または
融点が高く、金属繊維の充填により酸化劣化分解が著し
く促進される樹脂を導電性樹脂化しようとすると、ダイ
スの温度を熱可塑性樹脂の軟化点または融点に合わせな
ければならないため、その温度が低融点金属の融点より
高く、長繊維状の低融点金属はダイスの部分で切断され
るため、低融点金属を添加することができない。また、
金属繊維の触媒作用を防止するために重金属不活性化剤
を使用すると金属繊維表面に金属錯化合物が形成され、
金属繊維の半田濡れ性を著しく低下させるため、シリン
ダー内で導電性繊維が低融点金属によって被覆されず接
合点で融着されない欠点がある。この対策として、予め
導電性繊維に低融点金属を被覆しておくといった方法が
とられるが、導電性繊維に対する低融点金属の被覆方法
として、作業性に優れ、成形時の導電性繊維の分散が良
く最も優れている電気メッキ法では、被覆される低融点
金属だけで交点融着に十分な量をメッキすることができ
ず、新たに交点形成用に低融点金属を添加する必要があ
り、その添加方法が問題となっていた。
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂等のように軟化点または
融点が高く、金属繊維の充填により酸化劣化分解が著し
く促進される樹脂を導電性樹脂化しようとすると、ダイ
スの温度を熱可塑性樹脂の軟化点または融点に合わせな
ければならないため、その温度が低融点金属の融点より
高く、長繊維状の低融点金属はダイスの部分で切断され
るため、低融点金属を添加することができない。また、
金属繊維の触媒作用を防止するために重金属不活性化剤
を使用すると金属繊維表面に金属錯化合物が形成され、
金属繊維の半田濡れ性を著しく低下させるため、シリン
ダー内で導電性繊維が低融点金属によって被覆されず接
合点で融着されない欠点がある。この対策として、予め
導電性繊維に低融点金属を被覆しておくといった方法が
とられるが、導電性繊維に対する低融点金属の被覆方法
として、作業性に優れ、成形時の導電性繊維の分散が良
く最も優れている電気メッキ法では、被覆される低融点
金属だけで交点融着に十分な量をメッキすることができ
ず、新たに交点形成用に低融点金属を添加する必要があ
り、その添加方法が問題となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
や問題点を解消、解決するためになされたもので、軟化
点または融点が高く、金属繊維の充填により酸化劣化分
解が著しく促進される熱可塑性樹脂を用いた場合でも、
導電性繊維同士が低融点金属によって強固に結合し、高
温においても成形品の導電性が劣化せず、経時安定性に
優れた、信頼性の高い導電性樹脂組成物の製造方法を提
供しようとするものである。
や問題点を解消、解決するためになされたもので、軟化
点または融点が高く、金属繊維の充填により酸化劣化分
解が著しく促進される熱可塑性樹脂を用いた場合でも、
導電性繊維同士が低融点金属によって強固に結合し、高
温においても成形品の導電性が劣化せず、経時安定性に
優れた、信頼性の高い導電性樹脂組成物の製造方法を提
供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、導電性充填材
を被覆する熱可塑性樹脂中に低融点金属を、また必要で
あれば重金属不活性化剤をも、混入分散させておくこと
によって上記目的を達成できることを見いだし、本発明
を完成したものである。
的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、導電性充填材
を被覆する熱可塑性樹脂中に低融点金属を、また必要で
あれば重金属不活性化剤をも、混入分散させておくこと
によって上記目的を達成できることを見いだし、本発明
を完成したものである。
【０００７】即ち、本発明は、（Ａ）表面に低融点金属
層を有する導電性繊維からなる導電性充填材を、（Ｂ）
熱可塑性樹脂により被覆した導電性樹脂組成物を製造す
るにあたり、前記導電性繊維に対して 0.5〜15重量％の
（Ｃ）交点形成用低融点金属を混合分散させた（Ｂ）熱
可塑性樹脂により被覆することを特徴とする導電性樹脂
組成物の製造方法である。
層を有する導電性繊維からなる導電性充填材を、（Ｂ）
熱可塑性樹脂により被覆した導電性樹脂組成物を製造す
るにあたり、前記導電性繊維に対して 0.5〜15重量％の
（Ｃ）交点形成用低融点金属を混合分散させた（Ｂ）熱
可塑性樹脂により被覆することを特徴とする導電性樹脂
組成物の製造方法である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明に用いる（Ａ）導電性充填材は、表
面に低融点金属層を有する導電性繊維からなるものであ
る。その導電性繊維としては、銅繊維、ステンレス繊
維、黄銅繊維、アルミニウム繊維、ニッケル繊維等の長
繊維状の金属繊維、表面に銅、アルミニウム、ニッケル
等の金属層を有する有機繊維、炭素繊維等が用いられ
る。表面の低融点金属層は、電気メッキ、化学メッキ、
溶融浸漬等の方法で被覆したものが挙げられる。ここで
用いる低融点金属としては、Ｓn またはＳn −Ｐbを主
成分とする一般半田合金、Ｓn −Ｐb −Ａg を主成分と
する高温半田合金、さらにはＳn −Ｐb −Ｂi を主成分
とする低温半田合金等が挙げられる。
面に低融点金属層を有する導電性繊維からなるものであ
る。その導電性繊維としては、銅繊維、ステンレス繊
維、黄銅繊維、アルミニウム繊維、ニッケル繊維等の長
繊維状の金属繊維、表面に銅、アルミニウム、ニッケル
等の金属層を有する有機繊維、炭素繊維等が用いられ
る。表面の低融点金属層は、電気メッキ、化学メッキ、
溶融浸漬等の方法で被覆したものが挙げられる。ここで
用いる低融点金属としては、Ｓn またはＳn −Ｐbを主
成分とする一般半田合金、Ｓn −Ｐb −Ａg を主成分と
する高温半田合金、さらにはＳn −Ｐb −Ｂi を主成分
とする低温半田合金等が挙げられる。
【００１０】本発明に用いる（Ｂ）熱可塑性樹脂として
は、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられ、
これらは単独または混合して使用することができる。こ
れらはその軟化点または融点が低融点金属より高く、金
属繊維の充填により酸化劣化、分解しやすい熱可塑性樹
脂である。
は、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリブチレンテ
レフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂等が挙げられ、
これらは単独または混合して使用することができる。こ
れらはその軟化点または融点が低融点金属より高く、金
属繊維の充填により酸化劣化、分解しやすい熱可塑性樹
脂である。
【００１１】本発明に用いる（Ｃ）交点形成用低融点金
属としては、Ｓn またはＳn −Ｐbを主成分とする一般
半田合金、Ｓn −Ｐb −Ａg を主成分とする高温半田合
金、さらにはＳn −Ｐb −Ｂi を主成分とする低温半田
合金等が挙げられ、前述した導電性繊維を被覆する低融
点金属と同成分であっても、また異なってもよい。
属としては、Ｓn またはＳn −Ｐbを主成分とする一般
半田合金、Ｓn −Ｐb −Ａg を主成分とする高温半田合
金、さらにはＳn −Ｐb −Ｂi を主成分とする低温半田
合金等が挙げられ、前述した導電性繊維を被覆する低融
点金属と同成分であっても、また異なってもよい。
【００１２】これらの交点形成用低融点金属は、前述の
導電性充填材を被覆する熱可塑性樹脂中に前もって練り
込んでおいても、導電性充填材を被覆する際に熱可塑性
樹脂に練り込んでもよいが、いずれの場合でも練り混む
時の熱可塑性樹脂の溶融粘度が103 〜104 ポアズ程度に
なるように樹脂温度を調節することが望ましい。溶融粘
度が103 ポアズ未満であると押出し機の回転数を上げな
ければペレットの作成が難しくなり、また104 ポアズを
超えると低融点金属と溶融樹脂との粘度差によって低融
点金属が凝集し均一な分散が得にくく好ましくない。交
点形成用低融点金属の配合割合は、導電性繊維に対して
0.5〜15重量％の割合で含有することが望ましい。含有
量が0.5 重量％未満では、導電性繊維を接合・被覆する
のに不十分となり、また15重量％を超えると低融点金属
が遊離して樹脂の物性を低下させ好ましくない。
導電性充填材を被覆する熱可塑性樹脂中に前もって練り
込んでおいても、導電性充填材を被覆する際に熱可塑性
樹脂に練り込んでもよいが、いずれの場合でも練り混む
時の熱可塑性樹脂の溶融粘度が103 〜104 ポアズ程度に
なるように樹脂温度を調節することが望ましい。溶融粘
度が103 ポアズ未満であると押出し機の回転数を上げな
ければペレットの作成が難しくなり、また104 ポアズを
超えると低融点金属と溶融樹脂との粘度差によって低融
点金属が凝集し均一な分散が得にくく好ましくない。交
点形成用低融点金属の配合割合は、導電性繊維に対して
0.5〜15重量％の割合で含有することが望ましい。含有
量が0.5 重量％未満では、導電性繊維を接合・被覆する
のに不十分となり、また15重量％を超えると低融点金属
が遊離して樹脂の物性を低下させ好ましくない。
【００１３】
【作用】本発明の導電性樹脂組成物の製造方法によれ
ば、予め低融点金属層で被覆した導電性充填材を用いる
ことによって、温度の高いダイスによって連続的な熱可
塑性樹脂の被覆をすることができる。また、導電性充填
材を被覆する熱可塑性樹脂中に所定量の交点形成用低融
点金属を練り混むことによって、導電性繊維相互が結合
・被覆に十分な量の低融点金属が得られ、重金属不活性
剤を添加することによる半田濡れ性の低下もなく、導電
性繊維をしっかりと融着結合させることができたもので
ある。
ば、予め低融点金属層で被覆した導電性充填材を用いる
ことによって、温度の高いダイスによって連続的な熱可
塑性樹脂の被覆をすることができる。また、導電性充填
材を被覆する熱可塑性樹脂中に所定量の交点形成用低融
点金属を練り混むことによって、導電性繊維相互が結合
・被覆に十分な量の低融点金属が得られ、重金属不活性
剤を添加することによる半田濡れ性の低下もなく、導電
性繊維をしっかりと融着結合させることができたもので
ある。
【００１４】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。
発明はこれらの実施例によって限定されるものではな
い。
【００１５】実施例 表面に 1μm のＳn −Ｐb 合金を電気メッキにより被覆
した直径50μm の銅繊維を 300本集束して導電性充填材
とし、変性ＰＰＯ樹脂のザイロン２２０Ｚ（旭化成社
製、商品名）に粉末状Ｓn −Ｐb 合金を添加し、押出し
機のダイスを通して導電性充填材の表面にザイロン２２
０Ｚ（全出）を溶融被覆した。これを冷却してペレタイ
ザーで繊維方向に6mm の長さに切断してマスターペレッ
トとした。このマスターペレットの銅繊維充填量は50重
量％、Ｓn −Ｐb 合金充填量は 5重量％であった。この
マスターペレットにザイロン２２０Ｚ（前出）のナチュ
ラルペレットを配合して導電性樹脂組成物を製造した。
この組成物の銅繊維充填量は25重量％、Ｓn −Ｐb 合金
充填量は 2.5重量％であった。
した直径50μm の銅繊維を 300本集束して導電性充填材
とし、変性ＰＰＯ樹脂のザイロン２２０Ｚ（旭化成社
製、商品名）に粉末状Ｓn −Ｐb 合金を添加し、押出し
機のダイスを通して導電性充填材の表面にザイロン２２
０Ｚ（全出）を溶融被覆した。これを冷却してペレタイ
ザーで繊維方向に6mm の長さに切断してマスターペレッ
トとした。このマスターペレットの銅繊維充填量は50重
量％、Ｓn −Ｐb 合金充填量は 5重量％であった。この
マスターペレットにザイロン２２０Ｚ（前出）のナチュ
ラルペレットを配合して導電性樹脂組成物を製造した。
この組成物の銅繊維充填量は25重量％、Ｓn −Ｐb 合金
充填量は 2.5重量％であった。
【００１６】比較例 実施例において、粉末状Ｓn −Ｐb 合金を添加しない以
外は、実施例と同一にしてマスターペレットおよび導電
性樹脂組成物を製造した。
外は、実施例と同一にしてマスターペレットおよび導電
性樹脂組成物を製造した。
【００１７】実施例および比較例で製造した導電性樹脂
組成物を用いて成形品をつくり、成形品を切断して成形
品内部での導電性繊維の接合状態を調べた。その切断面
を電子顕微鏡写真に撮影したので参考写真１（実施例）
及び参考写真２（比較例）を添付した。本発明の実施例
では、導電性繊維（写真の中間調部）の表面は低融点金
属層（写真の明調部）で薄く被覆されるほか、導電性繊
維（写真の中間調部）の間は交点形成用低融点金属（写
真の明調部）でしっかりと融着・結合されているが、比
較例では、導電性繊維（写真の中間調部）表面の低融点
金属層（写真の明調部）は形成されているものの、導電
性繊維（写真の中間調部）どうしの間に交点形成用低融
点金属（明調部）が存在しておらず、導電性繊維同士が
結合されていないことがわかる。なお、写真中の暗調部
は熱可塑性樹脂である。
組成物を用いて成形品をつくり、成形品を切断して成形
品内部での導電性繊維の接合状態を調べた。その切断面
を電子顕微鏡写真に撮影したので参考写真１（実施例）
及び参考写真２（比較例）を添付した。本発明の実施例
では、導電性繊維（写真の中間調部）の表面は低融点金
属層（写真の明調部）で薄く被覆されるほか、導電性繊
維（写真の中間調部）の間は交点形成用低融点金属（写
真の明調部）でしっかりと融着・結合されているが、比
較例では、導電性繊維（写真の中間調部）表面の低融点
金属層（写真の明調部）は形成されているものの、導電
性繊維（写真の中間調部）どうしの間に交点形成用低融
点金属（明調部）が存在しておらず、導電性繊維同士が
結合されていないことがわかる。なお、写真中の暗調部
は熱可塑性樹脂である。
【００１８】また、実施例と比較例の成形品について、
体積抵抗率の初期値と、80℃，3000時間経過後の体積抵
抗率を測定したので、これを表１に示した。
体積抵抗率の初期値と、80℃，3000時間経過後の体積抵
抗率を測定したので、これを表１に示した。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上の説明、表１および図面から明らか
なように、本発明の導電性樹脂組成物の製造方法によれ
ば、軟化点または融点が低融点金属の融点より高く、金
属繊維の充填によって酸化劣化分解される熱可塑性樹脂
を使用した場合においても、導電性、経時安定性に優れ
た、信頼性の高い導電性樹脂組成物およびその成形品を
得ることができる。
なように、本発明の導電性樹脂組成物の製造方法によれ
ば、軟化点または融点が低融点金属の融点より高く、金
属繊維の充填によって酸化劣化分解される熱可塑性樹脂
を使用した場合においても、導電性、経時安定性に優れ
た、信頼性の高い導電性樹脂組成物およびその成形品を
得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 （Ａ）表面に低融点金属層を有する導電
性繊維からなる導電性充填材を、（Ｂ）熱可塑性樹脂に
より被覆した導電性樹脂組成物を製造するにあたり、前
記導電性繊維に対して 0.5〜15重量％の（Ｃ）交点形成
用低融点金属を混合分散させた（Ｂ）熱可塑性樹脂によ
り被覆することを特徴とする導電性樹脂組成物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30497892A JPH06128494A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30497892A JPH06128494A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06128494A true JPH06128494A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17939609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30497892A Pending JPH06128494A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06128494A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109267332A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-25 | 至玥腾风科技投资集团有限公司 | 一种金属基碳纤维复合材料及陶瓷的制备方法 |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP30497892A patent/JPH06128494A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109267332A (zh) * | 2018-08-22 | 2019-01-25 | 至玥腾风科技投资集团有限公司 | 一种金属基碳纤维复合材料及陶瓷的制备方法 |
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