JPH08333474A - 半導電性樹脂複合材料 - Google Patents
半導電性樹脂複合材料Info
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- JPH08333474A JPH08333474A JP16469195A JP16469195A JPH08333474A JP H08333474 A JPH08333474 A JP H08333474A JP 16469195 A JP16469195 A JP 16469195A JP 16469195 A JP16469195 A JP 16469195A JP H08333474 A JPH08333474 A JP H08333474A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複合材料の製造過程で粉立ちが少ない構成で
あり、従来技術に比して充填量が少なくて半導電性を達
成でき且つ体積抵抗率のばらつきが少ない半導電性樹脂
複合材料を提供する。 【構成】 高分子マトリックス中に、下記の（Ａ）成分
と（Ｂ）成分が分散されており、（Ａ）と（Ｂ）の体積
和の半導電性樹脂複合材料中の体積百分率が７〜２０％
であり、（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜３：１で
あり、体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍである半導電
性樹脂複合材料 （Ａ）偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が２〜２
０μｍである偏平状黒鉛 （Ｂ）平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平
面の平均面積と同一面積の円の直径よりも小さい導電性
フィラー
あり、従来技術に比して充填量が少なくて半導電性を達
成でき且つ体積抵抗率のばらつきが少ない半導電性樹脂
複合材料を提供する。 【構成】 高分子マトリックス中に、下記の（Ａ）成分
と（Ｂ）成分が分散されており、（Ａ）と（Ｂ）の体積
和の半導電性樹脂複合材料中の体積百分率が７〜２０％
であり、（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜３：１で
あり、体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍである半導電
性樹脂複合材料 （Ａ）偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が２〜２
０μｍである偏平状黒鉛 （Ｂ）平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平
面の平均面積と同一面積の円の直径よりも小さい導電性
フィラー
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は体積抵抗率が１０6〜１
０12Ω・ｃｍである均一な半導電性樹脂複合材料に関す
る。
０12Ω・ｃｍである均一な半導電性樹脂複合材料に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電子写真複写機の機能部分に
は、帯電ロール、転写ベルト、トナー担持ロールのよう
に１０6〜１０12Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を持つこと
が要求される。このような体積抵抗率を有する材料とし
て、カーボンブラック、黒鉛、金属粉末、金属酸化物粉
末等の導電性フィラーを樹脂中に分散させた複合材料が
用いられてきた。
は、帯電ロール、転写ベルト、トナー担持ロールのよう
に１０6〜１０12Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率を持つこと
が要求される。このような体積抵抗率を有する材料とし
て、カーボンブラック、黒鉛、金属粉末、金属酸化物粉
末等の導電性フィラーを樹脂中に分散させた複合材料が
用いられてきた。
【０００３】ところが、樹脂中にカーボンブラック、黒
鉛、金属粉末等の高導電性粉末を分散させて１０6〜１
０12Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率、特に１０8〜１０10Ω
・ｃｍ程度の体積抵抗を有する樹脂複合材料は、その体
積抵抗率が極めて不均一であり、そのばらつきは多くの
場合、数桁に上るものであり、そのような場合には実用
上問題があった。特にフッ素樹脂等のように表面エネル
ギーが小さい樹脂にカーボンブラック等の導電性微粒子
を分散させた場合、高電圧の印加などによって、導電性
微粒子が樹脂中を移動し抵抗値が変動してしまう問題が
あった。
鉛、金属粉末等の高導電性粉末を分散させて１０6〜１
０12Ω・ｃｍ程度の体積抵抗率、特に１０8〜１０10Ω
・ｃｍ程度の体積抵抗を有する樹脂複合材料は、その体
積抵抗率が極めて不均一であり、そのばらつきは多くの
場合、数桁に上るものであり、そのような場合には実用
上問題があった。特にフッ素樹脂等のように表面エネル
ギーが小さい樹脂にカーボンブラック等の導電性微粒子
を分散させた場合、高電圧の印加などによって、導電性
微粒子が樹脂中を移動し抵抗値が変動してしまう問題が
あった。
【０００４】また、ばらつきが少ないものとして特開昭
６２ー２４６９５９号、特開平１ー２６８７５９号等が
知られている。しかし特開昭６２ー２４６９５９号はカ
ーボンブラックを用いるものである。カーボンブラック
は加工時の剪断等によってストラクチャーが切断され、
抵抗値が変動しやすいという欠点があり、特に押出作業
に於いて顕著であることが知られている。またカーボン
ブラックを用いると粉立ちによる作業環境の汚染もあ
る。他方、特開平１ー２６８７５９号に開示されている
ような、樹脂中にカーボンブラック、黒鉛、金属粉末等
の高導電性粉末とこれよりも体積抵抗の大きい微細物を
混ぜて半導電性とする方法は、その充填量が実施例から
も知られる通り、かなりの量必要であり、成形物の機械
的強度をある程度のものにするのには強化繊維組成物に
する必要があり、加工上、繊維を有しないものに較べて
煩雑となることは否めない。また、強化繊維組成物とし
てもその機械的強度が十分とは云えない場合も生じる。
６２ー２４６９５９号、特開平１ー２６８７５９号等が
知られている。しかし特開昭６２ー２４６９５９号はカ
ーボンブラックを用いるものである。カーボンブラック
は加工時の剪断等によってストラクチャーが切断され、
抵抗値が変動しやすいという欠点があり、特に押出作業
に於いて顕著であることが知られている。またカーボン
ブラックを用いると粉立ちによる作業環境の汚染もあ
る。他方、特開平１ー２６８７５９号に開示されている
ような、樹脂中にカーボンブラック、黒鉛、金属粉末等
の高導電性粉末とこれよりも体積抵抗の大きい微細物を
混ぜて半導電性とする方法は、その充填量が実施例から
も知られる通り、かなりの量必要であり、成形物の機械
的強度をある程度のものにするのには強化繊維組成物に
する必要があり、加工上、繊維を有しないものに較べて
煩雑となることは否めない。また、強化繊維組成物とし
てもその機械的強度が十分とは云えない場合も生じる。
【０００５】一方、特開平６ー１１６５０２号、特開平
４ー１３３０７７号に開示されているように樹脂中に金
属酸化物等の導電性の低いものを分散させた場合、体積
抵抗率は比較的ばらつきの少ないものが得られるが、要
求される体積抵抗率のものを得るためには充填量が多く
なり、複合材料の成形加工性と機械的特性に乏しいもの
となると云う別の問題が生ずる。
４ー１３３０７７号に開示されているように樹脂中に金
属酸化物等の導電性の低いものを分散させた場合、体積
抵抗率は比較的ばらつきの少ないものが得られるが、要
求される体積抵抗率のものを得るためには充填量が多く
なり、複合材料の成形加工性と機械的特性に乏しいもの
となると云う別の問題が生ずる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は複合材料の製
造過程で粉立ちが少ない構成であり、従来技術に比して
充填量が少なくて半導電性を達成でき且つ体積抵抗率の
ばらつきが少ない半導電性樹脂複合材料を提供すること
にある。
造過程で粉立ちが少ない構成であり、従来技術に比して
充填量が少なくて半導電性を達成でき且つ体積抵抗率の
ばらつきが少ない半導電性樹脂複合材料を提供すること
にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは高分子マトリックス中に、下記の（Ａ）成分と
（Ｂ）成分が分散されており、（Ａ）と（Ｂ）の体積和
の半導電性樹脂複合材料中の体積百分率が７〜２０％で
あり、（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜３：１であ
り、体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍであることを特
徴とする半導電性樹脂複合材料である。 （Ａ）偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が２〜２
０μｍである偏平状黒鉛 （Ｂ）平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平
面の平均面積と同一面積の円の直径よりも小さい導電性
フィラー
ろは高分子マトリックス中に、下記の（Ａ）成分と
（Ｂ）成分が分散されており、（Ａ）と（Ｂ）の体積和
の半導電性樹脂複合材料中の体積百分率が７〜２０％で
あり、（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜３：１であ
り、体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍであることを特
徴とする半導電性樹脂複合材料である。 （Ａ）偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が２〜２
０μｍである偏平状黒鉛 （Ｂ）平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平
面の平均面積と同一面積の円の直径よりも小さい導電性
フィラー
【０００８】本発明に於いて用いられる一つの成分
（Ａ）は偏平状黒鉛である。偏平状黒鉛の例としては例
えば鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、これらに膨張、粉砕、洗浄
等の公知の処理を施したものが挙げられる。中でもアス
ペクト比が２０以上であり、固定炭素率が９８％以上の
黒鉛が好ましく用いられる。このような偏平状黒鉛であ
って、その偏平面の大きさが所定の範囲のものが用いら
れる。即ち、偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が
２〜２０μｍのものである。ここで偏平面の平均面積と
同一面積の円の直径とは、成形物の樹脂を適当な溶剤で
溶解し、数滴スライドガラスに塗り付け、乾燥したもの
を光学顕微鏡で観察して求めた、１００個の平均径であ
る。以下、「偏平面の平均面積と同一面積の円の直径」
を「偏平面の平均径」と略称する。偏平面の平均径は２
μｍより小さくてもまた２０μｍを越えても体積抵抗の
ばらつきが大きくなるので好ましくない。好ましくは３
〜１５μｍ、より好ましくは５〜１０μｍが用いられ
る。
（Ａ）は偏平状黒鉛である。偏平状黒鉛の例としては例
えば鱗片状黒鉛、鱗状黒鉛、これらに膨張、粉砕、洗浄
等の公知の処理を施したものが挙げられる。中でもアス
ペクト比が２０以上であり、固定炭素率が９８％以上の
黒鉛が好ましく用いられる。このような偏平状黒鉛であ
って、その偏平面の大きさが所定の範囲のものが用いら
れる。即ち、偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が
２〜２０μｍのものである。ここで偏平面の平均面積と
同一面積の円の直径とは、成形物の樹脂を適当な溶剤で
溶解し、数滴スライドガラスに塗り付け、乾燥したもの
を光学顕微鏡で観察して求めた、１００個の平均径であ
る。以下、「偏平面の平均面積と同一面積の円の直径」
を「偏平面の平均径」と略称する。偏平面の平均径は２
μｍより小さくてもまた２０μｍを越えても体積抵抗の
ばらつきが大きくなるので好ましくない。好ましくは３
〜１５μｍ、より好ましくは５〜１０μｍが用いられ
る。
【０００９】本発明に於いて用いられるもう一つの成分
（Ｂ）は体積抵抗率が上記（Ａ）よりも大きい導電性フ
ィラーである。尚、体積抵抗率の上限は半導電性樹脂複
合材料の体積抵抗率よりも低いものである。このような
例としては土状黒鉛；炭素前駆体；金属酸化物；セラミ
ックス；例えばガラスビーズのような無機フィラーを金
属酸化物で被覆したものが挙げられる。中でも（Ａ）よ
りも固定炭素率が低い炭素フィラー、例えば土状黒鉛が
好適に用いられる。また、形状としては粒状、繊維状、
板状等種々の形状のものが用いられる。
（Ｂ）は体積抵抗率が上記（Ａ）よりも大きい導電性フ
ィラーである。尚、体積抵抗率の上限は半導電性樹脂複
合材料の体積抵抗率よりも低いものである。このような
例としては土状黒鉛；炭素前駆体；金属酸化物；セラミ
ックス；例えばガラスビーズのような無機フィラーを金
属酸化物で被覆したものが挙げられる。中でも（Ａ）よ
りも固定炭素率が低い炭素フィラー、例えば土状黒鉛が
好適に用いられる。また、形状としては粒状、繊維状、
板状等種々の形状のものが用いられる。
【００１０】（Ｂ）はこのようなフィラーであって、そ
の偏平面の大きさが所定の範囲のものが用いられる。即
ち、平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平面
の平均径よりも小さいものである。（Ｂ）の平均粒径は
１μｍ未満であると導電経路の均一化への寄与が少な
く、（Ａ）の偏平面の平均径よりも大きいと、体積抵抗
のばらつきは大きくなる。（Ｂ）の平均粒径は好ましく
は１〜１５μｍ、より好ましくは２〜１０μｍのものが
用いられる。（Ｂ）の平均粒径は電子顕微鏡観察により
求めた、１００個の平均値である。ここで「粒径」と
は、フィラーの形状が球状とは異なった形状のときには
その最も大きな方向に於ける大きさについてのその粒子
に於ける平均値の意味である。例えば形状が繊維状のと
きには長さ方向の大きさの繊維状粒子の長さであり、板
状のときには（Ａ）と同様の扱いである。
の偏平面の大きさが所定の範囲のものが用いられる。即
ち、平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平面
の平均径よりも小さいものである。（Ｂ）の平均粒径は
１μｍ未満であると導電経路の均一化への寄与が少な
く、（Ａ）の偏平面の平均径よりも大きいと、体積抵抗
のばらつきは大きくなる。（Ｂ）の平均粒径は好ましく
は１〜１５μｍ、より好ましくは２〜１０μｍのものが
用いられる。（Ｂ）の平均粒径は電子顕微鏡観察により
求めた、１００個の平均値である。ここで「粒径」と
は、フィラーの形状が球状とは異なった形状のときには
その最も大きな方向に於ける大きさについてのその粒子
に於ける平均値の意味である。例えば形状が繊維状のと
きには長さ方向の大きさの繊維状粒子の長さであり、板
状のときには（Ａ）と同様の扱いである。
【００１１】（Ａ）と（Ｂ）の体積和の半導電性樹脂複
合材料中の体積百分率は７〜２０％である。７％よりも
低いと体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍを達成でき
なく、また、２０％を越えると成形加工性や機械的特性
が満足できるものにならないためである。好ましくは１
０〜１６％が採用される。但し、この範囲内であっても
樹脂とフィラーとの親和性とフィラーの粒径によって体
積抵抗値が不適当な場合があるので適宜選択する必要が
ある。
合材料中の体積百分率は７〜２０％である。７％よりも
低いと体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍを達成でき
なく、また、２０％を越えると成形加工性や機械的特性
が満足できるものにならないためである。好ましくは１
０〜１６％が採用される。但し、この範囲内であっても
樹脂とフィラーとの親和性とフィラーの粒径によって体
積抵抗値が不適当な場合があるので適宜選択する必要が
ある。
【００１２】また、（Ａ）と（Ｂ）の体積比率は１：２
〜３：１である。（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が１：２を
下回ると成形加工性や機械的特性が満足できるものにな
らず、３：１を上回ると組成物の体積抵抗を半導電性領
域に調整することが困難になり、仮に調整できたとして
も抵抗値のばらつきが大きくなるためである。（Ａ）と
（Ｂ）の体積比率は好ましくは２：３〜５：２、より好
ましくは２：３〜３：２が用いられる。
〜３：１である。（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が１：２を
下回ると成形加工性や機械的特性が満足できるものにな
らず、３：１を上回ると組成物の体積抵抗を半導電性領
域に調整することが困難になり、仮に調整できたとして
も抵抗値のばらつきが大きくなるためである。（Ａ）と
（Ｂ）の体積比率は好ましくは２：３〜５：２、より好
ましくは２：３〜３：２が用いられる。
【００１３】本発明半導電性樹脂複合材料に於いて用い
られるマトリックス樹脂の種類は特に限定されるもので
はなく、任意のものが用いられる。ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、
エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、ポリスチレン及び
その共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテ
ル、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂、シ
リコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ポリウレタ
ンゴム、クロロプレンゴム、ヒドリンゴムなどのエラス
トマー、或いは上記樹脂の二種以上の組成物が例示され
る。また、従来は半導電性のマトリックス樹脂として弗
化ビニリデン系樹脂は分散体の均一分散が困難であった
が、本発明に於いては好適に使用できる。
られるマトリックス樹脂の種類は特に限定されるもので
はなく、任意のものが用いられる。ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、
エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、ポリスチレン及び
その共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテ
ル、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂、シ
リコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、ポリウレタ
ンゴム、クロロプレンゴム、ヒドリンゴムなどのエラス
トマー、或いは上記樹脂の二種以上の組成物が例示され
る。また、従来は半導電性のマトリックス樹脂として弗
化ビニリデン系樹脂は分散体の均一分散が困難であった
が、本発明に於いては好適に使用できる。
【００１４】本発明半導電性樹脂複合材料には上記成分
以外に、本発明の効果を妨げない程度に他の成分、例え
ば繊維、安定剤、滑剤、カップリング剤等を配合しても
良い。本発明半導電性樹脂複合材料を得るのには公知の
混合方法、例えば、バンバリーミキサー、ロールミル、
押出機による溶融混練等の固体混合方法、或いは樹脂を
溶解する溶剤を加えて各成分とともに固液混合し、乾燥
後、必要に応じ粉砕する方法を採用してもよい。
以外に、本発明の効果を妨げない程度に他の成分、例え
ば繊維、安定剤、滑剤、カップリング剤等を配合しても
良い。本発明半導電性樹脂複合材料を得るのには公知の
混合方法、例えば、バンバリーミキサー、ロールミル、
押出機による溶融混練等の固体混合方法、或いは樹脂を
溶解する溶剤を加えて各成分とともに固液混合し、乾燥
後、必要に応じ粉砕する方法を採用してもよい。
【００１５】
【実施例】まず実施例に於いて測定された物性の測定法
であって既に述べたもの以外について述べる。成型物の
体積抵抗率の測定はＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して行な
った。但し測定前に１日以上、室温２３℃、湿度５０％
雰囲気下に放置した後、この環境下で測定したものであ
り、測定電極の大きさは２６ｍｍφである。体積抵抗率
のばらつきというのは、プレス板の場合は１１０ｍｍ×
１１０ｍｍ×０．６ｍｍのプレス板５枚それぞれから４
点測定した２０点のばらつきであり、また押出成形品の
場合は幅２５０ｍｍ、長さ１０ｍ、厚さ１５０μｍのシ
ートから８０点測定したときのばらつきである。なお、
ばらつきは最大値と最小値の体積抵抗値の比を対数で示
している。
であって既に述べたもの以外について述べる。成型物の
体積抵抗率の測定はＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠して行な
った。但し測定前に１日以上、室温２３℃、湿度５０％
雰囲気下に放置した後、この環境下で測定したものであ
り、測定電極の大きさは２６ｍｍφである。体積抵抗率
のばらつきというのは、プレス板の場合は１１０ｍｍ×
１１０ｍｍ×０．６ｍｍのプレス板５枚それぞれから４
点測定した２０点のばらつきであり、また押出成形品の
場合は幅２５０ｍｍ、長さ１０ｍ、厚さ１５０μｍのシ
ートから８０点測定したときのばらつきである。なお、
ばらつきは最大値と最小値の体積抵抗値の比を対数で示
している。
【００１６】また鱗状黒鉛と（Ｂ）成分の体積抵抗率の
大小は次のような方法により簡便的に求めたものであ
る。則ち、直径１５ｍｍのポリプロピレン製円筒状容器
に黒鉛を詰め、５ｋｇｆの圧力で圧縮したときの試料の
高さが５０±５ｍｍになるように試料を増減した後、圧
縮試料の両端の電圧電流を測定して抵抗値を求めたもの
である。
大小は次のような方法により簡便的に求めたものであ
る。則ち、直径１５ｍｍのポリプロピレン製円筒状容器
に黒鉛を詰め、５ｋｇｆの圧力で圧縮したときの試料の
高さが５０±５ｍｍになるように試料を増減した後、圧
縮試料の両端の電圧電流を測定して抵抗値を求めたもの
である。
【００１７】［実施例１］２００ｃｃビーカー（内径６
５ｍｍ）に、平均粒径６μｍ、固定炭素率９９．０％の
鱗状黒鉛３ｇと、平均粒径２．５μｍ、固定炭素率９
８．５６％の土状黒鉛３ｇとジメチルアセトアミド８０
ｃｃを投入し、攪拌しながらオイルバスで１３０℃に加
熱した。攪拌しながらこの中にポリ弗化ビニリデン３０
ｇを少しずつ投入した。１３０℃でプロペラ翼（４枚
翼、かき上げ、翼長２５ｍｍ、翼幅２０ｍｍ）を用い、
３０分間攪拌した後、攪拌しつつ３０分間徐冷した。こ
の粘稠な溶液を注射器（ノズル径２ｍｍ）を用いて、水
中に押出してストランド状にした。このストランドを４
８時間、水に浸し、ジメチルアセトアミドを水に置換し
た後、ストランドを水中から取り出しペレタイザーでペ
レット化した。このペレットを９５℃で２４時間、更に
１２０℃で８０時間乾燥した。このペレットを２７０℃
で初期圧力３ＭＰａでプレス成形し厚さ０．６ｍｍの板
を得た。
５ｍｍ）に、平均粒径６μｍ、固定炭素率９９．０％の
鱗状黒鉛３ｇと、平均粒径２．５μｍ、固定炭素率９
８．５６％の土状黒鉛３ｇとジメチルアセトアミド８０
ｃｃを投入し、攪拌しながらオイルバスで１３０℃に加
熱した。攪拌しながらこの中にポリ弗化ビニリデン３０
ｇを少しずつ投入した。１３０℃でプロペラ翼（４枚
翼、かき上げ、翼長２５ｍｍ、翼幅２０ｍｍ）を用い、
３０分間攪拌した後、攪拌しつつ３０分間徐冷した。こ
の粘稠な溶液を注射器（ノズル径２ｍｍ）を用いて、水
中に押出してストランド状にした。このストランドを４
８時間、水に浸し、ジメチルアセトアミドを水に置換し
た後、ストランドを水中から取り出しペレタイザーでペ
レット化した。このペレットを９５℃で２４時間、更に
１２０℃で８０時間乾燥した。このペレットを２７０℃
で初期圧力３ＭＰａでプレス成形し厚さ０．６ｍｍの板
を得た。
【００１８】得られた板中の鱗状黒鉛の体積百分率は７
％に相当し、土状黒鉛の体積百分率は７％に相当し、ポ
リ弗化ビニリデンの体積百分率は８６％に相当する。ま
た成形物中に於ける鱗状黒鉛の偏平面の平均径は６μｍ
であり、土状黒鉛の平均粒径は２．５μｍであり、成形
前の形状と実質的に変わりがなかった。これはペレタイ
ザーでのシェアにより燐状黒鉛が劈開されることはあっ
ても偏平面が割れることはなかったためと考えられる。
表１に他の実施例と併せて主な構成と結果を示した。
尚、製造過程での粉立ちはカーボンブラックを用いたも
のと比べて少ないものであった。
％に相当し、土状黒鉛の体積百分率は７％に相当し、ポ
リ弗化ビニリデンの体積百分率は８６％に相当する。ま
た成形物中に於ける鱗状黒鉛の偏平面の平均径は６μｍ
であり、土状黒鉛の平均粒径は２．５μｍであり、成形
前の形状と実質的に変わりがなかった。これはペレタイ
ザーでのシェアにより燐状黒鉛が劈開されることはあっ
ても偏平面が割れることはなかったためと考えられる。
表１に他の実施例と併せて主な構成と結果を示した。
尚、製造過程での粉立ちはカーボンブラックを用いたも
のと比べて少ないものであった。
【００１９】鱗状黒鉛は日本国鉛工業（株）製造に係る
「ＳＰ−２０」を使用し、土状黒鉛は日本国鉛工業
（株）製造に係る「ＨＯＰ」を使用し、ポリ弗化ビニリ
デンは呉羽化学工業（株）製造に係る「ＫＦ１０００」
を使用した。尚、鱗状黒鉛の体積抵抗率は０．３８Ωｃ
ｍであるのに対し土状黒鉛のそれは２．７Ωｃｍであ
り、土状黒鉛の方が体積抵抗率が高かった。
「ＳＰ−２０」を使用し、土状黒鉛は日本国鉛工業
（株）製造に係る「ＨＯＰ」を使用し、ポリ弗化ビニリ
デンは呉羽化学工業（株）製造に係る「ＫＦ１０００」
を使用した。尚、鱗状黒鉛の体積抵抗率は０．３８Ωｃ
ｍであるのに対し土状黒鉛のそれは２．７Ωｃｍであ
り、土状黒鉛の方が体積抵抗率が高かった。
【００２０】
【表１】
【００２１】［実施例２〜５及び比較例１〜３］鱗状黒
鉛と土状黒鉛との比率を表１に示す通りにした他は実施
例１と同様に行った。その結果は表１に示す通りであ
る。尚、いずれも製造過程での粉立ちはカーボンブラッ
クを用いたものと比べて少ないものであった。
鉛と土状黒鉛との比率を表１に示す通りにした他は実施
例１と同様に行った。その結果は表１に示す通りであ
る。尚、いずれも製造過程での粉立ちはカーボンブラッ
クを用いたものと比べて少ないものであった。
【００２２】［比較例４］偏平面の平均径が０．７μｍ
である鱗状黒鉛と土状黒鉛との比率を表１に示す通りに
した他は実施例１と同様に行った。その結果は表１に示
す通りである。但し、鱗状黒鉛としては日本黒鉛工業
（株）の製造に係る人造黒鉛の「ＨＡＧ１５０」を使用
した。鱗状黒鉛の体積抵抗率は０．９５Ω・ｃｍであ
る。尚、製造過程での粉立ちはカーボンブラックを用い
たものと比べて少ないものであった。
である鱗状黒鉛と土状黒鉛との比率を表１に示す通りに
した他は実施例１と同様に行った。その結果は表１に示
す通りである。但し、鱗状黒鉛としては日本黒鉛工業
（株）の製造に係る人造黒鉛の「ＨＡＧ１５０」を使用
した。鱗状黒鉛の体積抵抗率は０．９５Ω・ｃｍであ
る。尚、製造過程での粉立ちはカーボンブラックを用い
たものと比べて少ないものであった。
【００２３】［比較例５］鱗状黒鉛としては日本黒鉛工
業（株）の製造に係る人造黒鉛の「ＨＡＧ１５０」を使
用するとともに（Ｂ）成分であるチタン酸カリウムウィ
スカーとの比率を表１に示す通りにした他は実施例１と
同様に行った。その結果は表１に示す通りである。チタ
ン酸カリウムウィスカーとしては大塚化学（株）の「デ
ントールＢＫ３００」を使用した。繊維長は１５μｍで
あり、繊維径は０．５μｍであり、体積抵抗率は２．１
Ω・ｃｍである。
業（株）の製造に係る人造黒鉛の「ＨＡＧ１５０」を使
用するとともに（Ｂ）成分であるチタン酸カリウムウィ
スカーとの比率を表１に示す通りにした他は実施例１と
同様に行った。その結果は表１に示す通りである。チタ
ン酸カリウムウィスカーとしては大塚化学（株）の「デ
ントールＢＫ３００」を使用した。繊維長は１５μｍで
あり、繊維径は０．５μｍであり、体積抵抗率は２．１
Ω・ｃｍである。
【００２４】［実施例６］実施例１と同一組成であるも
のをミキサーで十分攪拌混合し、単軸押出機でペレット
化し、溶融押出法でＴダイを用いてシート状物に成形し
た。この結果は表１に示す通りである。
のをミキサーで十分攪拌混合し、単軸押出機でペレット
化し、溶融押出法でＴダイを用いてシート状物に成形し
た。この結果は表１に示す通りである。
【００２５】
【発明の効果】本発明組成物は、複合材料の製造過程で
粉立ちが少なく、従来技術に比して充填量が少なくて体
積抵抗率のばらつきが少ない半導電性を有し、帯電防
止、静電気防止を目的とした樹脂成形品として利用でき
る他、電子複写機やレーザービームプリンターに於いて
使用される転写ベルトや帯電ロールなどに好適に利用で
きる。
粉立ちが少なく、従来技術に比して充填量が少なくて体
積抵抗率のばらつきが少ない半導電性を有し、帯電防
止、静電気防止を目的とした樹脂成形品として利用でき
る他、電子複写機やレーザービームプリンターに於いて
使用される転写ベルトや帯電ロールなどに好適に利用で
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｂ 1/24 Ｈ０１Ｂ 1/24 Ｚ
Claims (16)
- 【請求項１】 高分子マトリックス中に、下記の（Ａ）
成分と（Ｂ）成分が分散されており、（Ａ）と（Ｂ）の
体積和の半導電性樹脂複合材料中の体積百分率が７〜２
０％であり、（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が１：２〜３：
１であり、体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍであるこ
とを特徴とする半導電性樹脂複合材料 （Ａ）偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が２〜２
０μｍである偏平状黒鉛 （Ｂ）平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平
面の平均面積と同一面積の円の直径よりも小さく、体積
抵抗率が上記（Ａ）よりも大きい導電性フィラー。 - 【請求項２】 （Ａ）の偏平面の平均面積と同一面積の
円の直径が３〜１５μｍである請求項１の半導電性樹脂
複合材料。 - 【請求項３】 （Ａ）の偏平面の平均面積と同一面積の
円の直径が５〜１０μｍである請求項１又は２の半導電
性樹脂複合材料。 - 【請求項４】 （Ｂ）の平均粒径が１〜１５μｍである
請求項１〜３のいずれか１項の半導電性樹脂複合材料。 - 【請求項５】 （Ｂ）の平均粒径が２〜１０μｍである
請求項４の半導電性樹脂複合材料。 - 【請求項６】 （Ａ）と（Ｂ）の体積和の半導電性樹脂
複合材料中の体積百分率が１０〜１６％である請求項１
〜５のいずれか１項の半導電性樹脂複合材料。 - 【請求項７】 （Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜
５：２である請求項１〜６のいずれか１項の半導電性樹
脂複合材料。 - 【請求項８】 （Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜
３：２である請求項７の半導電性樹脂複合材料。 - 【請求項９】 高分子マトリックス中に、下記の（Ａ）
成分と（Ｂ）成分が分散されており、（Ａ）と（Ｂ）の
体積和の半導電性樹脂複合材料中の体積百分率が７〜２
０％であり、（Ａ）と（Ｂ）の体積比率が１：２〜３：
１であり、体積抵抗率が１０6〜１０12Ω・ｃｍであるこ
とを特徴とする半導電性樹脂複合材料。 （Ａ）偏平面の平均面積と同一面積の円の直径が２〜２
０μｍである偏平状黒鉛 （Ｂ）平均粒径が１μｍ以上で、上記偏平状黒鉛の偏平
面の平均面積と同一面積の円の直径よりも小さく、且つ
その少なくとも表面の材質が土状黒鉛、炭素前駆体、セ
ラミックス及び酸化金属から選ばれた少なくとも一種よ
りなる導電性フィラー。 - 【請求項１０】 （Ａ）の偏平面の平均面積と同一面積
の円の直径が３〜１５μｍである請求項９の半導電性樹
脂複合材料。 - 【請求項１１】 （Ａ）の偏平面の平均面積と同一面積
の円の直径が５〜１０μｍである請求項９又は１０の半
導電性樹脂複合材料。 - 【請求項１２】 （Ｂ）の平均粒径が１〜１５μｍであ
る請求項９〜１１のいずれか１項の半導電性樹脂複合材
料。 - 【請求項１３】 （Ｂ）の平均粒径が２〜１０μｍであ
る請求項１２の半導電性樹脂複合材料。 - 【請求項１４】 （Ａ）と（Ｂ）の体積和の半導電性樹
脂複合材料中の体積百分率が１０〜１６％である請求項
９〜１３のいずれか１項の半導電性樹脂複合材料。 - 【請求項１５】 （Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜
５：２である請求項９〜１４のいずれか１項の半導電性
樹脂複合材料。 - 【請求項１６】 （Ａ）と（Ｂ）の体積比率が２：３〜
３：２である請求項１５の半導電性樹脂複合材料。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16469195A JP3568063B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 半導電性樹脂複合材料 |
| EP96304290A EP0747909A1 (en) | 1995-06-07 | 1996-06-07 | Semiconductive polymeric composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16469195A JP3568063B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 半導電性樹脂複合材料 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08333474A true JPH08333474A (ja) | 1996-12-17 |
| JP3568063B2 JP3568063B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=15798035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16469195A Expired - Fee Related JP3568063B2 (ja) | 1995-06-07 | 1995-06-07 | 半導電性樹脂複合材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0747909A1 (ja) |
| JP (1) | JP3568063B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002531660A (ja) * | 1998-12-09 | 2002-09-24 | 呉羽化学工業株式会社 | 合成樹脂組成物 |
| WO2007114056A1 (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | 樹脂組成物およびその成形品 |
| JP2009242662A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Air Water Inc | 熱硬化性成型材料 |
| WO2014002581A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 株式会社クレファイン | 合成樹脂組成物及び成形体 |
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|---|---|---|---|---|
| EP2041758B1 (en) * | 2006-07-13 | 2014-08-20 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Electrical conductive element |
| CN101946288B (zh) * | 2007-12-21 | 2012-10-10 | Abb研究有限公司 | 用于气体断路器的弱导电喷嘴和其所用的基于ptfe的材料 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4704231A (en) * | 1984-05-21 | 1987-11-03 | Chung Deborah D L | Low-density graphite-polymer electrical conductors |
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| JPH0815953A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Tokai Rubber Ind Ltd | 導電性ロール |
-
1995
- 1995-06-07 JP JP16469195A patent/JP3568063B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-07 EP EP96304290A patent/EP0747909A1/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| JP2002531660A (ja) * | 1998-12-09 | 2002-09-24 | 呉羽化学工業株式会社 | 合成樹脂組成物 |
| JP2011006707A (ja) * | 1998-12-09 | 2011-01-13 | Kureha Corp | 合成樹脂組成物 |
| WO2007114056A1 (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | 樹脂組成物およびその成形品 |
| CN101410459A (zh) * | 2006-03-30 | 2009-04-15 | 旭化成化学株式会社 | 树脂组合物及其成型品 |
| US8487035B2 (en) | 2006-03-30 | 2013-07-16 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Resin composition and molded product thereof |
| US8658731B2 (en) | 2006-03-30 | 2014-02-25 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Resin composition and molded product thereof |
| JP2009242662A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Air Water Inc | 熱硬化性成型材料 |
| WO2014002581A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-03 | 株式会社クレファイン | 合成樹脂組成物及び成形体 |
| JPWO2014002581A1 (ja) * | 2012-06-27 | 2016-05-30 | クレハエクストロン株式会社 | 合成樹脂組成物及び成形体 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| EP0747909A1 (en) | 1996-12-11 |
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