JPS60206867A - 導電性熱可塑性樹脂組成物 - 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】 〔技術分野〕 本発明は金属粉末を含有する熱可塑性樹脂組成物に関す
るものである。

〔従来技術〕

貴金属の粉末を含有する樹脂組成物は、導電性樹脂成形
品の他、導電塗料や導電性接着剤として供されている。

金、銀などの貴金属は酸化に対して安定で、樹脂組成物
として優れた導電性を与えるばかりでなく、長期的に安
定した導電性を保持する点で好ましいが、これらの貴金
属粉末は高価であり、電磁波遮蔽用成形品や塗料などの
用途に用いる場合、コストが高くなり、実用化が難かし
い。その為、貴金属以外のニッケル、銅、鉄、アルミニ
ウムなどの安価な金属粉末（以下、金属粉末と記す）を
使用する試みがなされている。たとえば、貴金属の中で
もっとも安価である銀に比べて約１００分の１程度の価
格で市場に大量に供給されている銅を使用して導電性樹
脂組成物が開発されれば実用上の価値は大である。しか
しながら、銅粉は樹脂組成物中にあっても酸化され易く
、非導電性の酸化被膜が表面に形成され、導電性が時間
を経るに従って低下する傾向にあり、実用上満足すべき
製品を得るに至っていない。

一般に、市販の金属粉末は、その表面が非導電性の酸化
物被膜で覆われており、そのまま樹脂に混合し、組成物
としても良好な導電性は得られない。このような金属粉
末の表面の酸化被膜を除去する方法として、塩酸などの
酸水溶液で洗浄する方法があるが、この方法で得た金属
粉末を樹脂に混合しても、その組成物は、製造直後には
導電性を示すものの、室温で数日間放置した状態では導
電性が著しく失なわれる。

〔目　的〕

本発明者らは、金属粉末の表面を改質し導電性を改良す
るために金属イオン封鎖剤の使用を試みたところ、特定
の金属イオン封鎖剤が特異な効果を示すことを見出し、
本発明を完成した。

〔構　成〕

即ち、本発明によれば、金属粉末及び該金属粉末１００
重量部に対し、一般式、 （式中、Ｒはアルキル基、フェニル基又はアルキルフェ
ニル基を表わす） で表わされるジホスホン酸０．５〜８重量部を含有する
ことを特徴とする導電性熱可塑性樹脂組成物が提供され
る。

次に、本発明で用いる熱可塑性樹脂、金属粉末及びジホ
スホン酸等の成分について詳述する。

（ｉ）熱可塑性樹脂 本発明においては、熱可塑性樹脂一般が用いられ、目的
に応じて適宜選定され、その種類は特に限定されない。

このようなものとしては、例えば。

低密度及び高密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチ
レン、ボレプロピレン、ポリスチレン、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ＡＢＳ樹脂、ＭＭＡ樹脂。

エチレン−アクリル酸エステル共重合体（ＥＲＡ樹脂等
。）、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂等の種々の熱可
塑性樹脂があげられる。

（ｉｉ）金属粉末 本発明で用いる金属粉末は実質的に酸化されない貴金属
、例えば、金、銀を除くニッケル、銅、鉄、アルミニウ
ム等の金属、又はそれらを主成分とする合金の粉末が適
当である。すなわち、空気中に長期間保存すると酸化被
膜を形成する金属及び合金の粉末である。その形状も必
ずしも微粒子状でなくても良く、繊維状や薄片状の粉末
状のものも使用できる。例えば金属粉末の粒度は、通常
タイラーメッシュで１５０メツシユ以下、好ましくは２
００メツシユ以下であり、繊維状のものでは径が１００
ミクロン以下で長さ約５ｍｍ以下のものが適当である。

金属粉末の含有量は、組成物が導電性を示すに必要な量
であり、樹脂と金属粉末の合計量に対して３５〜９４重
量％、好ましくは５０〜９３％、特に６０〜９２重量％
の範囲が適当である。一般に比重の大きい金属は含有量
を多くすることが望ましい。一方金属の量が多過ぎると
成形性が極度に低下する。

（ｉｉｉ）ジホスホン酸 本発明で用いるジホスホン酸は、前記一般式で示される
ものである。前記中においてＲはアルキル基、フェニル
基又はアルキルフェニル基であるが、この場合、アルキ
ル基としては、炭素数１〜１８のものが一般的であり、
また、アルキルフェニル基におけるアルキルとしては、
炭素数１〜８のものが一般的である。ジホスホン酸の例
としては、１−ヒドロキシエタン−１，１−ジホスホン
酸（以下ＨＥＤＰと記す）、■−ヒドロキシプロパンー
１，１−ジホスホン酸（以下ＨＰＤＰと略す）等があげ
られる。ジホスホン酸の使用量は金属粉末１００重量部
に対して０．５〜８重量部で適当である。０．５重量部
より少ない使用量では導電性の改良ができず、８重量部
より多い使用量ではジホスホン酸がブリードアウトする
ので好ましくない。組成物に対するジホスホン酸の添加
方法としてしは、金属粉末とジホスホン酸をあらかじめ
混合した後、熱可塑性樹脂と混合する方法や、熱可塑性
樹脂とジホスホン酸をあらかじめ混合した後、金属粉末
と混合する方法、及び金属粉末と熱可塑性樹脂とジホス
ホン酸を同時に混合する方法が採用される。

本発明による組成物は、それぞれの目的・用途に応じて
通常知られる状態及び形状で適用される。

例えば、本発明の組成物は、シート状又はフィルム状の
導電性成形品を得るために、カレンダーロール、インフ
レーション成形機、熱プレス等の成形手段を用いて、シ
ート又はフィルム状に成形することができる。

本発明の組成物は前記の必須成分の他に所望により、目
的製品に応じた慣用成分を含むことができる。また、本
発明の組成物を成形する場合に、慣用の成形助剤を使用
することができる。

〔効　果〕

本発明の組成物は、金属粉末に対し、ジホスホン酸を組
合せて使用したことにより、高価な貴金属を使用するこ
となく、すぐれた導電性を示し、しかも長期間導電性が
保持される。さらに添加剤として使用したジホスホン酸
がブリードアウトしないという利点も有する。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により説明する。なお、実施例中の
導電性は１日本ゴム協会規格の５ＲＩＳ２３０１の測定
法による体積固有抵抗値で評価した。ブリードアウト性
は、成形品をつくり、成形直後及び温度２０℃、相対温
度６０％の恒温恒温室に６ケ月放置後において、肉眼判
定及び光沢（ＪＩＳ　Ｚ　８７４１）により総合評価し
た。肉眼判定でブリードアウトがなく、光沢がブランク
の７５％以上のものを０．ブリードアウトがあるか、又
は光沢が７５％未満のものをΔ、ブリードアウトが認め
られ、光沢が７５％未満のものをＸとした。

組成物の成形性は、容量１００ｍ　Ｑの混練機（東洋精
機製作新製のラボプラストミル）を使用して、ジャケッ
ト温度１８０℃、ローター回転数４０ｒｐｍで実施例中
の組成物を混練する際のロータートルク値にて評価した
。ロータートルク値が２５０ｋｇ−ｃｍ以下であれば、
実施例に示した組成物は、温度１８０℃、圧力１５０ｋ
ｇ／ｃＩＩＴで厚さ２＋ｎｍの１５　ｃｍ角のプレート
に容易にプレス成形することができる。

実施例１ 種類の異なる金属イオン封鎖剤５重量部をポリプロピレ
ン１５重量部及び金属銅粉末８５重量部と共にラボプラ
ストミルにて温度１８０℃で混練し、次いで厚さ２ｍｍ
の１．５ｃ＋ｏ角のプレートにプレス成形した。得られ
た成形板の導電性及びブリードアウト性を調べたところ
表−１の結果が得られた。

次に、前記の金属駒粉末を５％塩酸の水−エタノール（
１：　１）溶液で洗浄し、さらにアセトンで洗って乾燥
したもの８５重量部を前記のポリプロピレン１５重量部
に前記と同条件にて練込み、同様にプレートにプレス成
形し、成形板の導電性を調べたところ、成形直後の体積
固有抵抗値は、７．３Ｘ１０−２Ω−ロと良好であった
が、室温で７日間放置後は２．３　Ｘ　１０３　Ω−ａ
ｍと著しく導電性が失なわれた。

実施例２ ポリプロピレン１５重量部及び実施例１の金属銅粉末８
５重量部にＨＥＤＰの配合量を変えて添加し、ラボプラ
ストミルにて温度１８０℃で混練し、次いで厚さ２Ｉｆ
ｉＩ１１の１５（２）角のプレートにプレス成形した。

得られた成形板の導電性及びＨＥＤＰのブリードアウト
性を測定したところ、表−２の結果が得られた。

表−２ 実施例３ 種類の異なる熱可塑性樹脂１５重量部に実施例１の金属
銅粉末８５重量部、ＨＥｒ）Ｐ　５重量部を配合し、ラ
ボプラストミルを使用して混練し、次いで厚さ２■履の
１５ｃｘ角のプレートにプレス成形した。得られた成形
板の導電性とブリードアウト性の結果を表−３に示す。

実施例４ ポリプロピレンに対し、実施例１の金属銅粉末の配合量
を変えて添加し、この合計量の１００重量部に対して５
重量部のＨＥ叶を添加し、ラボプラストミルを使用して
温度１８０℃で混練し、次いで厚さ２−鵬の１５Ｃ１１
角のプレートにプレス成形した。得られた成形品の導電
性及びブリードアウト性の結果をラボプラストミル混練
時の混練特性とともに表−４に示す。なお、試料＆３１
の組成物は混練時のトルク値が著しく高くなり、プレス
成形時に１５ａ１１角のプレートに成形できなかった。

実施例５ ポリプロピレンに種類の異なる金属粉末あるいは金属繊
維を所定量配合し、この配合金属１００重量部に対して
ＨＥＤＰ　５重量部添加し、ラボプラストミルを使用し
て混練し、次いで２■■の１５ｃｍ角のプレートにプレ
ス成形した。得られた成形板の導電性とブリードアウト
性を調べた結果を表−５に示す。

手　続　補　正　書 昭和５９年７月ｌｒ日 昭和５９年特許願第６４２７０号 ２、発明の名称 導電性熱可塑性樹脂組成物 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都墨田区本所−丁目３番７号氏　名　（６
７６）　ライオン株式会社代表者　小　林　敦 ４、代理人〒１５１ 住　所　東京都渋谷区代々木１丁目５８番１０号第−西
脇ビル１１３号 氏名　（７４５０）弁理士　池浦敏明 電話（３７０）　２５３３番 ５、補正命令の日付　自　発 ６、補正により増加する発明の数　０ ８、補正の内容 本願明細書において次の通り補正を行います。

（１）第７頁下から第２行の［相対温度」を、「相対湿
度」に訂正します。

二）第１０頁下から第７行の「ポリプロピレン」を、［
ポリプロピレン」に訂正します。

（３）第１５頁第４行のｒＨＥＤＰ　５重量部」を、ｒ
ＨＥＤＰ３〜５重量部」に訂正します。

（４）第１６頁の表−５を次のように訂正します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属粉末及び該金属粉末１００重量部に対し。 一般式 （式中、Ｒはアルキル基、フェニル基又はアルキルフェ
   ニル基を表わす）で表わされるジホスホン酸０．５〜８
   重量部を含有することを特徴とする導電性熱可塑性樹脂
   組成物。