JPH1087874A - 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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- JPH1087874A JPH1087874A JP26235696A JP26235696A JPH1087874A JP H1087874 A JPH1087874 A JP H1087874A JP 26235696 A JP26235696 A JP 26235696A JP 26235696 A JP26235696 A JP 26235696A JP H1087874 A JPH1087874 A JP H1087874A
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Abstract
を改善することができる導電性樹脂組成物の製造方法を
提供する。 【解決手段】 ブラック試験により区別されるバインダ
能力の高い樹脂とバインダ能力の低い樹脂、例えば、ポ
リウレタン樹脂等とポリ塩化ビニル樹脂等を9:1〜
4:6程度の比率で配合して混練装置で混合・混練し、
この後、カーボンブラックや黒鉛等の導電性カーボン系
フィラーを混合してさらに混練し、導電性樹脂組成物を
製造する。
Description
物の製造方法、詳しくは、バインダ能力の高い樹脂とバ
インダ能力の低い樹脂とを混合した後に導電性カーボン
系フィラー(以下、単にカーボン系フィラーと称する)
を混合・分散し、低抵抗化を図る製造方法に関する。
導電性フィラーを充填分散させてなり、電磁波シールド
性や導電性が求められる電子部品等の成形に用いられて
いる。そして、このような導電性樹脂組成物に用いる導
電性フィラーとしては、金属系フィラーとカーボン系フ
ィラーが知られている。
点で優れるが、比重が大きく、また、成形加工時に切損
しやすく、さらに、成形に際してスクリュや金型が磨耗
しやすいという欠点がある。これに対して、カーボンブ
ラックや黒鉛等に代表されるカーボン系フィラーは、成
形に際してのスクリュや金型の磨耗を少なくできるとい
う利点があり、近年においては導電性樹脂組成物の導電
性フィラーとして多用されている。
電性樹脂組成物は、導電性が劣り、1Ω・cm以下の高
導電性を得ることが困難で電極等の成形に適さず、用途
が制限されるという欠点があった。そこで、カーボン系
フィラーを用いて高導電性の導電性樹脂組成物を得る製
造方法が種々開発され、この種の製造方法として、カー
ボンブラックと黒鉛を併用する製造方法、また、特開昭
51−17937号公報に記載された方法、特開昭61
−218648号公報に記載された方法、特開昭60−
8335号公報に記載された方法および特開平1−11
161号公報に記載された方法等が知られる。
ンを含有するプロピレン−エチレンコポリマーと導電性
炭素とを混合して組成物を製造する方法が、特開昭61
−218648号公報にはポリエチレンに樹脂被覆処理
カーボンブラックと樹脂被覆処理黒鉛とを混合して組成
物を製造する方法が、特開昭60−8335号公報には
給油量が大きなカーボンブラックを用いる製造方法が、
特開平1−11161号公報には給油量が大きなカーボ
ンブラックと特殊な黒鉛を用いる製造方法が記載され
る。
ンブラックと黒鉛とを併用する製造方法にあっては、黒
鉛単独で用いる場合に比較して高導電性が得られるもの
の、実用に耐えうる導電性を得るには相当量のカーボン
ブラックと黒鉛が必要であるため、組成物の機械的強度
が低下するのみならず成形性の悪化を招き、また、カー
ボンブラック等が高価かつ高比重であることから成形品
のコスト高と重量化を招くという問題がある。
特開昭51−17937号公報、特開昭60−8335
号公報および特開平1−11161号公報に記載される
製造方法にあっても、組成物の導電性がカーボンブラッ
ク等の導電性フィラーの特性や配合量に依存するため、
相当量の導電性フィラーを添加することが不可欠であ
り、機械的強度の低下が避けられず、また、コストの増
大や重量の増大を招くという問題を生じる。
で、少ない添加量で高い導電性が得られ、かつ、成形品
の機械的強度、混練性、成形加工性を改善することがで
きる導電性樹脂組成物の製造方法を提供することを目的
とする。
め、この発明にかかる導電性樹脂組成物の製造方法は、
バインダ能力の高い樹脂とバインダ能力の低い樹脂とを
混合した後、該混合した樹脂中にカーボン系フィラーを
混合・分散するように構成した。
17937号公報に記載されるブラック試験により定め
られる。ブラック試験は、試験対象である樹脂配合物を
フラットダイを通して0.25mmの厚さのシートに押
出成形した後にロールにより波状に成形し(コルゲート
化)、クラックまたは裂けを視覚的に検査する。そし
て、クラック等が発見された時の100重量部に対する
ケッチェンブラックEC(ケッチェンブラック・インタ
ーナショナル(株)製)の添加量が20重量部以下の樹
脂をバインダ能力の低い樹脂と、40重量部以上の樹脂
をバインダ能力の高い樹脂と定義する。
リウレタン樹脂、フッ素エラストマ、塩素化ポリエチレ
ン、ブタジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアミド樹脂、ポリスチレン、エチレン−プロピレン
−ブタジエンゴム(EPDM)等が例示され、これらの
少なくとも1種が、平均重合度、粒度分布等を加味し適
宜選択して用いられる。また、前記バインダ能力の低い
樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂あるいはアクリロニ
トリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)
等が例示され、これらの少なくとも1種が用いられる。
ーボンブラックや黒鉛、また、上述した公報に記載され
るカーボン系フィラー等が例示される。導電性のカーボ
ンブラックとしては通常導電性プラスチックゴム組成分
が使用でき、アセチレンブラック、コンダクティブファ
ーネスブラック(CF)、スーパーコンダクティブファ
ーネスブラック(SCF)、エクストラコンダクティブ
ファーネスブラック(XCF)、コンダクティブチャン
ネルブラック(CC)、および、1500°C程度の高
温で熱処理されたファーネスブラックまたはチャンネル
ブラック等が例示される。
ては電化アセチレンブラック(電気化学株式会社製)、
シャウニガンアセチレンブラック(シャウニガンケミカ
ル株式会社製)等が、コンダクティブファーネスブラッ
クの具体例としてはコンチネックスCF(コンチネンタ
ルカーボン株式会社製)、バルカンC(キャボット株式
会社製)等が、スーパーコンダクティブファーネスブラ
ックの具体例としてはコンチネックスSCF(コンチネ
ンタルカーボン株式会社製)、バルカンSC(キャボッ
ト株式会社製)等が、エクストラコンダクティブファー
ネスブラックの具体例としては旭HS−500(旭カー
ボン株式会社製)、バルカンXC−7(キャボット株式
会社製)等が、コンダクティブチャンネルブラックの具
体例としてはコウラックスL(デグッサ株式会社製)等
が例示され、また、ファーネスブラックの一種であるケ
ッチェンブラックECおよびケッチェンブラックEC−
600JD(ケッチェンブラックインターナショナル株
式会社製)を用いることもできる。
剤、耐熱安定剤、滑剤、難燃剤、顔料、可塑剤、架橋
剤、紫外線吸収剤、強化剤等の助剤、添加剤が必要に応
じて適宜添加される。
低い樹脂はカーボン系フィラーの配合前に混練装置で混
練し、次いで、カーボン系フィラーを配合してさらに混
練装置を用いて混練する。混練装置としては、コニー
ダ、バンバリミキサ、加圧式ニーダ、ヘンシェルミキ
サ、ハイネルンミキサ等の従来公知のブレンダが用いら
れる。望ましくは、この混練装置は、カーボン系フィラ
ーの変形や破壊を防止するため、混練時の剪断力が小さ
く攪拌能力が高く設計されたものを用いる。
方法は、バインダ能力の高い樹脂が少な過ぎると機械的
強度が低下し、バインダ能力の低い樹脂が少なすぎると
導電通路の形成が不十分になるので、前記バインダ能力
の高い樹脂と前記バインダ能力の低い樹脂との混合割合
を重量比で9:1から4:6、より好ましくは、8:2
から6:4とする。また、この発明の導電性樹脂組成物
の製造方法は、上記バインダ能力の高い樹脂として熱可
塑性エラストマを単独あるいは可塑剤と併用して用いる
か、あるいは、非熱可塑性エラストマの場合には可塑剤
を添加し、混練中の粘度を低下させてカーボン系フィラ
ーの変形や破壊を防止することが望ましい。
は、バインダ能力の高い樹脂とバインダ能力の低い樹脂
とを混練装置等で混合・混練した後、カーボン系フィラ
ーを添加し、さらに混練してカーボン系フィラーを分散
させる。ここで、カーボン系フィラーは、バインダ能力
の高い樹脂中には大量に取り込まれるが、バインダ能力
の低い樹脂中には取り込まれる量が少ない。本発明によ
り得られる組成物を成形加工してなる成形品の導電性が
高い理由は必ずしも明らかではないが、大量にカーボン
系フィラーを取り込んだバインダ能力の高い樹脂が粒子
状あるいは被膜状となって、バインダ能力の低い樹脂の
周りを覆うように取り囲む結果、カーボン系フィラーに
より覆われたバインダ能力の低い樹脂が見かけ上粒子状
もしくは島状となって、カーボン系フィラーを大量に取
り込んだバインダ能力の大きい樹脂マトリックスに分散
された状態(いわゆる、海島構造、もしくはこれに近い
状態)になるものと推測される。
い樹脂とからなる絶縁性マトリックス中にあたかも粒径
の大きいカーボン系フィラー自体を添加したと同等の作
用を奏し、バインダ能力の高い樹脂中に取り込まれたカ
ーボン系フィラーからなる良導電性部分が互いに接触し
て網状に導電通路を形成するものと思われる。この結
果、カーボン系フィラーの接触部分が増大して導電通路
が増え、少ないカーボン系フィラーで低抵抗値が得ら
れ、機械的強度の低下や加工性の低下を改善することが
できる。なお、バインダ能力の高い樹脂とバインダ能力
の低い樹脂との溶解度パラメータ(SP値)の差は10
以下、好ましくは6以下、より好ましくは3以下とする
のが、より一層の導電通路の形成に良いし、また、脆性
を抑制するのに好都合である。
述べる実施例1,2,3および比較例1,2を作成し、
日本ゴム協会規格の測定方法(SRIS 2301)に
より体積固有抵抗値を測定した。
和電工(株)製、商品名:エラスレン352NA)、バ
インダ能力の低い樹脂としてポリ塩化ビニル樹脂(信越
化学(株)製、商品名:TK1000)、可塑剤として
塩素化パラフィン(東ソー(株)製、商品名:トヨパラ
ックス150)をそれぞれ下記の表1に示す割合で配合
し、加圧式ニーダにて温度190°Cで混練し、この
後、カーボンブラック(ケッチェンブラック・インター
ナショナル(株)製、商品名:ケッチェンブラックE
C)および膨張黒鉛(中越黒鉛(株)製、商品名:BS
P−100A)をそれぞれ表1に示す割合で配合してさ
らに混練し、次いで、ミキシングロールを用いて温度1
70°で厚さ1mmの板状とした後に温度190°でプ
レス成形し、実施例1,2,3,4,5を製作した。
品名:TK−1000)を、比較例2は塩素化ポリエチ
レン(昭和電工(株)製、商品名:エラスレン352N
A)を加圧式ニーダにて温度190°Cで混練した。次
いで、それぞれにカーボンブラック(ケッチェンブラッ
ク・インターナショナル(株)製、商品名:ケッチェン
ブラックEC)および膨張黒鉛(中越黒鉛(株)製、商
品名:BSP−100A)をそれぞれ上記表1に示す割
合で配合してさらに混練し、次いで、ミキシングロール
を用いて温度170°で厚さ1mmの板状とした後に温
度190°でプレス成形し、比較例1,2を製作した。
5の体積固有抵抗値は0.011〜0.015Ω・cm
でいずれも比較例1,2の体積固有抵抗値より小さく優
れた導電性を示した。したがって、これら実施例におい
ては、比較例と同等の抵抗値をより少ないカーボンブラ
ックの添加量で得ることができ、機械的強度や成形性を
改善できる。
脂を、塩化ポリエチレンの替わりにEPDMを用い、可
塑剤として塩素化パラフィンを用いない他は上記実施例
と同様の配合比で実施例6,7,8,9,10を、ま
た、同様に比較例3,4を製作し、その体積固有抵抗値
を測定した。下記の表2に明らかなように、実施例6,
7,8,9,10の体積固有抵抗値はそれぞれ0.02
0、0.015、0.012、0.018、0.019
Ω・cm、比較例3,4は測定不能、0.030Ω・c
mであり、実施例6〜10は低抵抗化が図れることが実
証された。
導電性樹脂組成物の製造方法によれば、バインダ能力の
高い樹脂とバインダ能力の低い樹脂とを混合した後にカ
ーボン系フィラーを添加・分散するため、少量のカーボ
ン系フィラーの添加でも優れた導電性が得られ、成形性
や機械的強度を改善することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 バインダ能力の高い樹脂とバインダ能力
の低い樹脂とを混合した後、該混合した樹脂中に導電性
カーボン系フィラーを混合・分散することを特徴とする
導電性樹脂組成物の製造方法。 - 【請求項2】 前記バインダ能力の高い樹脂がポリウレ
タン樹脂、フッ素エラストマ、塩素化ポリエチレン、ブ
タジエンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリア
ミド樹脂、ポリスチレン、エチレン・プロピレン・ブタ
ジエンゴムから選ばれた少なくとも1種である請求項1
に記載の導電性樹脂組成物の製造方法。 - 【請求項3】 前記バインダ能力の低い樹脂がポリ塩化
ビニル樹脂あるいはアクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン共重合体から選ばれた少なくとも1種である請求
項1または請求項2に記載の導電性樹脂組成物の製造方
法。 - 【請求項4】 前記バインダ能力の高い樹脂と前記バイ
ンダ能力の低い樹脂との混合割合が、重量比で9:1か
ら4:6である請求項1、請求項2または請求項3に記
載の導電性樹脂組成物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26235696A JPH1087874A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26235696A JPH1087874A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1087874A true JPH1087874A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17374613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26235696A Pending JPH1087874A (ja) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | 導電性樹脂組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1087874A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002356584A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-12-13 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2013082595A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | カーボンナノチューブ複合材料および導電材料 |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP26235696A patent/JPH1087874A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002356584A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-12-13 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | タイヤ用ゴム組成物 |
| JP2013082595A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-09 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | カーボンナノチューブ複合材料および導電材料 |
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