JPS62209141A - 導電性繊維状フイラ−と熱可塑性プラスチツク粉末との混合物 - Google Patents
導電性繊維状フイラ−と熱可塑性プラスチツク粉末との混合物Info
- Publication number
- JPS62209141A JPS62209141A JP4020586A JP4020586A JPS62209141A JP S62209141 A JPS62209141 A JP S62209141A JP 4020586 A JP4020586 A JP 4020586A JP 4020586 A JP4020586 A JP 4020586A JP S62209141 A JPS62209141 A JP S62209141A
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- Japan
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- fibrous filler
- conductive fibrous
- component
- conductive
- mixture
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、導電性繊維状フィラーを熱可塑性プラスチッ
クに配合した成形材料用混合物に関するものである。
クに配合した成形材料用混合物に関するものである。
現在では、条種の合成樹脂成形品が、各種の利用場面で
極めて多く用いられている。
極めて多く用いられている。
このような合成ｔＭｉｌｌ成形品を大きく分類すると、
合成樹脂素材が有する透明性を利用して各種の装飾、デ
ィスプレイに使用しているものと、積極的に充填材、補
強材、顔料等を混入させて機械的強度、熱的特性あるい
は電気的特性などを向上させて使用しているものがある
。
合成樹脂素材が有する透明性を利用して各種の装飾、デ
ィスプレイに使用しているものと、積極的に充填材、補
強材、顔料等を混入させて機械的強度、熱的特性あるい
は電気的特性などを向上させて使用しているものがある
。
前者の場合、混合する配合品は、本質的に不均一系を形
成するものを使用しないことから問題はあまり起こらな
いが、後者の場合では添加するものが本質的に不均一系
を形成するものであることから、その均一混合について
は種々の検討がなされている。
成するものを使用しないことから問題はあまり起こらな
いが、後者の場合では添加するものが本質的に不均一系
を形成するものであることから、その均一混合について
は種々の検討がなされている。
例えば、繊維状の充填材ないしは補強材を合成樹脂に均
一に配合しようとするときには所定長さの繊維を合成樹
脂と共に混練して均一分散を図ることが行われている。
一に配合しようとするときには所定長さの繊維を合成樹
脂と共に混練して均一分散を図ることが行われている。
具体的には、押出機やニーグー内で熱可塑性プラスチッ
クを溶融させると同時にスクリューあるいは混練用羽根
により繊維状フィラーと混合させる方法、ペレットまた
は粉末状の熱可塑性プラスチックと繊維状フィラーを振
とう機まなは粉砕攪拌機により混合する方法あるいは水
中に熱可塑性プラスチックの粉末と繊維状フィラーを分
散させ、ミキサーで混合攪拌し脱水させろ方法等がある
。
クを溶融させると同時にスクリューあるいは混練用羽根
により繊維状フィラーと混合させる方法、ペレットまた
は粉末状の熱可塑性プラスチックと繊維状フィラーを振
とう機まなは粉砕攪拌機により混合する方法あるいは水
中に熱可塑性プラスチックの粉末と繊維状フィラーを分
散させ、ミキサーで混合攪拌し脱水させろ方法等がある
。
繊維状の充填材ないしは補強材を例えば溶融混練法によ
って均一混合させようとすると、溶融している高粘度流
体を形成している合成樹脂のなかで混練という操作を行
うために比較的大きな勇断応力が働き微細な繊維は、例
えば、約６−程度の長さのものを投入しても０．５ｍｍ
長程度にまでしばしば切断を起こす。
って均一混合させようとすると、溶融している高粘度流
体を形成している合成樹脂のなかで混練という操作を行
うために比較的大きな勇断応力が働き微細な繊維は、例
えば、約６−程度の長さのものを投入しても０．５ｍｍ
長程度にまでしばしば切断を起こす。
従って、特開昭５８−１７６２２０号公報に記載してい
るように、仮に混練のために投入する繊維のアスペクト
比を大きくしても本質的な間顕解決とはならない。
るように、仮に混練のために投入する繊維のアスペクト
比を大きくしても本質的な間顕解決とはならない。
具体的に射出成形の場面においては、０．５〜ＩＭ長に
なることを記載しているものもある（プラスチックエー
ジ、１９８５年９月号１２９〜１３４頁）。
なることを記載しているものもある（プラスチックエー
ジ、１９８５年９月号１２９〜１３４頁）。
この繊維の切断は、ランダムに起こるために繊維長の管
理を行うことがきわめて難しく、設計した諸強度、緒特
性を維持させるために設計量以上の混入を行わざるを得
ないという結果となる。
理を行うことがきわめて難しく、設計した諸強度、緒特
性を維持させるために設計量以上の混入を行わざるを得
ないという結果となる。
しかも、この溶融混練法を実施した場合には、少なくと
も合成４！Ｉｌｔ脂を流動状態にする必要から加熱を行
っているが、繊維を合成樹脂と混合し均一分散が行われ
るまで加熱を続けろことが必要であることから、合成樹
脂はその混練の操作の期間中、熱履歴を受は続けている
状態となり熱劣化を起こすおそれがある。
も合成４！Ｉｌｔ脂を流動状態にする必要から加熱を行
っているが、繊維を合成樹脂と混合し均一分散が行われ
るまで加熱を続けろことが必要であることから、合成樹
脂はその混練の操作の期間中、熱履歴を受は続けている
状態となり熱劣化を起こすおそれがある。
ブレングー等による混合方法では、外観上混合がなされ
ているように見えるが、実際はそれほど充分な混合は行
われていず、逆に粉砕攪拌機で混合を行うときには繊維
が強い剪断力と圧縮力を受けて粉化してしまうという欠
点を有する。
ているように見えるが、実際はそれほど充分な混合は行
われていず、逆に粉砕攪拌機で混合を行うときには繊維
が強い剪断力と圧縮力を受けて粉化してしまうという欠
点を有する。
最後のスラリー混合方式の場合では、先ず大量の水を使
用する必要があること、当然のことながら乾燥工程が必
要となること、樹脂粉体と繊維との間には物理的あるい
は化学的な力が作用していないのでハンドリングの期間
中に粉体が繊維から脱落してしまうこと、および水に対
して物理的・化学的に安定な合成樹脂しか利用でないこ
となどの点から拘束要因が多すぎるという欠点を有する
ものであった。
用する必要があること、当然のことながら乾燥工程が必
要となること、樹脂粉体と繊維との間には物理的あるい
は化学的な力が作用していないのでハンドリングの期間
中に粉体が繊維から脱落してしまうこと、および水に対
して物理的・化学的に安定な合成樹脂しか利用でないこ
となどの点から拘束要因が多すぎるという欠点を有する
ものであった。
さらに、本発明が対象としている混合物、すなわち、導
電性を保有させた成形体を得るためのプラスチック中へ
導電性物質を分散させろ場合では、同一濃度のとき短繊
維のものを配合したときには長繊維配合物に比較して導
電性に劣ることが知られている。
電性を保有させた成形体を得るためのプラスチック中へ
導電性物質を分散させろ場合では、同一濃度のとき短繊
維のものを配合したときには長繊維配合物に比較して導
電性に劣ることが知られている。
成形体の導電性特性は、成形体中に分散している導電性
繊維のアスペクト比に依存し、具体的にはアスペク）・
比が５０以上（例えば、０．５ｍｍ長１０．０１−φ）
であるときは、充填量が１０重量％であると約１０Ω・
ａｍの値を得ることができるのである。・ このようなことから、設計当初の機能を発揮させるため
には更に改良することがのぞまれていた。
繊維のアスペクト比に依存し、具体的にはアスペク）・
比が５０以上（例えば、０．５ｍｍ長１０．０１−φ）
であるときは、充填量が１０重量％であると約１０Ω・
ａｍの値を得ることができるのである。・ このようなことから、設計当初の機能を発揮させるため
には更に改良することがのぞまれていた。
このような周囲の状況のなかにあって種々検討を重ねた
結果、直径４〜１００μｍ１アスペクト比１００〜２０
０００である導電性繊維状フィラーと平均粒径５〜１０
００μｍの熱可塑性プラスチック粉末とからなり、導電
性繊維状フィラーの周囲に熱可塑性プラスチック粒子を
静電気的に付着させていることからなる導電性繊維状フ
ィラーと熱可塑性プラスチック粉末との混合物に到達し
たのである。
結果、直径４〜１００μｍ１アスペクト比１００〜２０
０００である導電性繊維状フィラーと平均粒径５〜１０
００μｍの熱可塑性プラスチック粉末とからなり、導電
性繊維状フィラーの周囲に熱可塑性プラスチック粒子を
静電気的に付着させていることからなる導電性繊維状フ
ィラーと熱可塑性プラスチック粉末との混合物に到達し
たのである。
〔作 用〕
本発明でいう熱可塑性プラスチックとは、ポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ナイロン、ポリエチレンテレツクレ
ート、ＰｖＣなどの一般的なものであり、その形態は対
象となる導電性繊維状フィラーとの均−混合を主目的と
しているのであるから、できるだけ混合しやすい形態、
すなわち粉体のものであることが好ましい。
ン、ポリエチレン、ナイロン、ポリエチレンテレツクレ
ート、ＰｖＣなどの一般的なものであり、その形態は対
象となる導電性繊維状フィラーとの均−混合を主目的と
しているのであるから、できるだけ混合しやすい形態、
すなわち粉体のものであることが好ましい。
そして実際に混合操作を行う場面が、例えば浮遊流動に
よる場合もあることから、流動気体の流速により流動し
得るものであることが必要で、しかも繊維状フィラーと
の均一混合が可及的速やかに行われることが要求される
ことから、その平均粒径はおよそ５〜１０００μｍ程度
のものであることが好ましい。
よる場合もあることから、流動気体の流速により流動し
得るものであることが必要で、しかも繊維状フィラーと
の均一混合が可及的速やかに行われることが要求される
ことから、その平均粒径はおよそ５〜１０００μｍ程度
のものであることが好ましい。
ここで使用する導電性繊維状フィラーは、その材質とし
ては炭素、金属により形成されたものでよく、その繊維
の直径はおよそ４〜１００μｍで、その単繊維のアスペ
クト比（長さｌと直径ｄとの関係、アスペクト比＝ｌ／
ｃｌｌば、１００〜２００００程度のものを使用するこ
とが好ましい。
ては炭素、金属により形成されたものでよく、その繊維
の直径はおよそ４〜１００μｍで、その単繊維のアスペ
クト比（長さｌと直径ｄとの関係、アスペクト比＝ｌ／
ｃｌｌば、１００〜２００００程度のものを使用するこ
とが好ましい。
なお、導電性繊維状フィラーとして繊維束を使用すると
きは、全繊維のうち少なくとも１０％が単繊維にまで解
繊しいることものを使用するのが好ましい。
きは、全繊維のうち少なくとも１０％が単繊維にまで解
繊しいることものを使用するのが好ましい。
このような導電性繊維状フィラーと熱可塑性プラスチッ
クとを混合させる際には、繊維成分と樹脂成分を重量比
で０．５： ９９．５〜８０：２０とすることによりお
おむね良い結果を得ることができる。
クとを混合させる際には、繊維成分と樹脂成分を重量比
で０．５： ９９．５〜８０：２０とすることによりお
おむね良い結果を得ることができる。
当然のことながら、上述の成分のほかに必要に応じて通
常使用されている酸化防止剤、老化防止剤、着色剤その
他を配合できるのはいうまでもない。
常使用されている酸化防止剤、老化防止剤、着色剤その
他を配合できるのはいうまでもない。
以下、具体的に実施例を示して本発明の構成および効果
を説明する。
を説明する。
実施例
素 材
■ 熱可塑性プラスチック：市販のポリプロピレン粉末
、平均粒径２００μｍ ■ 導電性繊維フィラー二市販ステンレスファイ′（−
）８μｍφＸ７ｏｎ ４０００本を集束したもの ■ 配合比：熱可塑性プラスチック・・・９５重量部繊
維フィラー−・・・・・・・・・・・・ ５重量部皇皇
盈 三井三池化工機製のＦＭＩＯＢ型ヘンシェルミキサーを
受用し、３９００ｒｐｍで１０分間混合。
、平均粒径２００μｍ ■ 導電性繊維フィラー二市販ステンレスファイ′（−
）８μｍφＸ７ｏｎ ４０００本を集束したもの ■ 配合比：熱可塑性プラスチック・・・９５重量部繊
維フィラー−・・・・・・・・・・・・ ５重量部皇皇
盈 三井三池化工機製のＦＭＩＯＢ型ヘンシェルミキサーを
受用し、３９００ｒｐｍで１０分間混合。
結果
混合機で混合して得た混合物を光学顕微鏡で観察したと
ころ、導電性１！！維の９５％が解繊して単繊維となり
、また熱可塑性プラスチックの粉末は、繊維の周囲に均
一付着していることが確認された。
ころ、導電性１！！維の９５％が解繊して単繊維となり
、また熱可塑性プラスチックの粉末は、繊維の周囲に均
一付着していることが確認された。
このような混合物をホットプレスにより２００℃、１０
分間プレス成形して得た成形体の体積固有抵抗を測定し
たところ１Ω・師の値を得た。
分間プレス成形して得た成形体の体積固有抵抗を測定し
たところ１Ω・師の値を得た。
比較例 １
実施例と同一の材料について２軸押用機を使用して混線
を行い、その混合物を実施例１と同じ成形条件でホット
プレスを行った。
を行い、その混合物を実施例１と同じ成形条件でホット
プレスを行った。
この時の成形体中の導電性繊維の長さを測定したところ
、０．３〜０．６胴にまで切断されており、またその導
電率は１００Ω・唾であった。
、０．３〜０．６胴にまで切断されており、またその導
電率は１００Ω・唾であった。
比較例 ２
実施例と同一の材料についてリボンブレンダーにより混
合した。
合した。
この場合の混合物を観察したところ、繊維長の切断は殆
ど認められなかったが、繊維束は５％しか解繊しておら
ず、また通常程度の取扱を行っている内に熱可塑性プラ
スチックの粉末は、繊維から容易に離脱した。
ど認められなかったが、繊維束は５％しか解繊しておら
ず、また通常程度の取扱を行っている内に熱可塑性プラ
スチックの粉末は、繊維から容易に離脱した。
これを前の場合と同様にプレス成形を行いその導電率を
測定したところ１０００Ω・―の結果が得られた。
測定したところ１０００Ω・―の結果が得られた。
本発明を実施することにより、次のような効果を享受す
ることができる。
ることができる。
（１）導電性繊維フィラーを使用量が少ないにも拘らず
侵れた導電性能を期待することができろ。
侵れた導電性能を期待することができろ。
（２）本発明によって得た材料を使用して製造した成形
体には、副次的な効果として機械的強度を向上させるこ
とができる。
体には、副次的な効果として機械的強度を向上させるこ
とができる。
！３１ ！維束中の繊維が、単繊維までほぐれている
ものが多いため外観も良好なものとなる。
ものが多いため外観も良好なものとなる。
（４）繊維の解繊状態が良好でプラスチックの溶融流動
に充分追随することができるので複雑な形状の成形にも
安全に実施することができる。
に充分追随することができるので複雑な形状の成形にも
安全に実施することができる。
Claims (3)
- （１）直径４〜１００μｍ、アスペクト比１００〜２０
０００である導電性繊維状フィラーと平均粒径５〜１０
００μｍの熱可塑性プラスチック粉末とからなり、導電
性繊維上フィラーの周囲に熱可塑性プラスチック粒子を
静電気的に付着させていることからなる導電性繊維状フ
ィラーと熱可塑性プラスチック粉末との混合物。 - （２）導電性繊維状フィラーとして繊維束を使用すると
き、その１０％以上が単繊維に解繊されているものを使
用する特許請求の範囲第１項に記載の混合物。 - （３）導電性繊維状フィラーと熱可塑性プラスチック粉
末の組成比を重量比で０．０５：９９．５〜８０〜２０
とした特許請求の範囲第１項に記載の混合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020586A JPS62209141A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 導電性繊維状フイラ−と熱可塑性プラスチツク粉末との混合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020586A JPS62209141A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 導電性繊維状フイラ−と熱可塑性プラスチツク粉末との混合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62209141A true JPS62209141A (ja) | 1987-09-14 |
Family
ID=12574277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020586A Pending JPS62209141A (ja) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | 導電性繊維状フイラ−と熱可塑性プラスチツク粉末との混合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62209141A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013107514A1 (de) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Verbundhalbzeugs |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP4020586A patent/JPS62209141A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013107514A1 (de) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren zur Herstellung eines Verbundhalbzeugs |
| US11329292B2 (en) | 2013-07-16 | 2022-05-10 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method to produce a composite semi-finished product |
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