JPS6232134A - 導電性樹脂組成物の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリオレフィンと導電性粉末とから成る導電性
樹脂組成物の製造法に関するものである。詳しくｔよ、
高い導電性を有し、且つ導電性のバラツキが小さく、し
かも強度特性に優れたポリオレフィンと導電性粉末とか
ら成る導電性樹脂組成物の製造法に関するものである。

〔従来の技術〕　　　　。

従来より、熱可塑性樹脂に種々の方法で導電性、を付与
させた、いわゆる導電性樹脂は、成形加工の容易さなど
の熱可塑性樹脂の特徴を有しておシ、帯電防止用品、電
気機器用部品、導電性接着剤などの用途に広く使用され
ている。該導電性樹脂を製造する方法としては、不導電
体である熱可塑性樹脂１００重量部に対し、導電性粉体
、例えば、カーボンブラックまたは黒鉛を５ＯＸｘ部前
後添加し、バンバリーミキサ−または熱ロールで、ある
いはそれらの併用で、混練して成形する方法が知られて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記方法で得られた該導電性樹脂は、電
気抵抗が高く、一般には体積抵抗率（！！たは体積固有
抵抗ともいう。）が７０３〜１０”Ω・σ程度であシ、
−！！た該樹脂と導電性粉末との混合不均一により、同
一製造バッチでの体積抵抗率のバラツキが大きいという
問題がある。

ｔた、上記方法により体積抵抗率を１０２Ω・Ｇ以下に
するＫは、上記のカーボンブラック又は黒鉛をさらに多
量、すなわち！Ｏ重置部以上添加する必要があシ、これ
により該樹脂と導電性粉末との混合がさらに不均一にな
り、上記抵抗率のバラツキがさらに大きくなるばかりで
なく、樹脂の特性、すなわち、成形性が低下し、冥用的
に満足しうる導へ電性樹脂の成形物は得られない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等はかかる従来技術に鑑み、高い導電性を有し
、且つ、導電、性のバラツキが少なく、しかも強度特性
に優れた導電性樹脂組成物を製造すべく、鋭意検討を重
ねた結果、ポリオレフィン溶液に導電性粉末を添加混合
、ラジカル発生剤を添加、反応させ、次いで晶出させて
得られ次ポリオレフィン及び導電性粉末の混合物は高い
導電性を有し、且つ導電性のバラツキが少なく、シかも
強度特性に優れた導電性樹脂組成物であることを見出し
、本発明を完成し念。

すなわち、本発明の要旨はポリオレフィン可溶性溶媒に
ポリオレフィン及び導電性粉末を添加して混合し、これ
にラジカル発生剤を該ポリオレフイン１ＯＯＸ量部に対
して０．０００１〜５重量部添加し、該ラジカル発生剤
を分解して該ポリオレフィンと反応させ、次いでこれに
ポリオレフィン不溶性貧溶媒を添加して該ポリオレフィ
ンを晶出させ、晶出したポリオレフィンと導電性粉末を
含有するスラリーを固液分離し、ポリオレフィン及び導
電性粉末の混合物を取得することを特徴とする導電性樹
脂組成物の製造法に存する。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明に用いられるポリオレフィンとしては、低密度ポ
リエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン
、ポリブテン−７，ボリーダーメチルペンテンー／、エ
チレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン−／共
重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ア
クリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステメ ル共重合体、エチレン−ｌタクリル酸エステル共重合体
、及びこれらの混合物などが挙げられる。

１＋、導電性粉末としては、導電性カーボンブラック、
黒鉛、金属粉末等の導電性粉末が挙げられ、特に導電性
カーボンブラックが好適に用いられる。導電性カーボン
ブラックとしては。

ファーネス法のＫ　ａ　ｐ　（ＫＸｔｒａ　Ｃ０ｎｃｌ
ｕｃｔｉｖｅＩＦｕｒｎａｃｅ　）、８０７Ｆ　（５ｕ
ｐｅｒ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｕｒｎａｃｅ）、Ｃ
ＩＦ　（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｕｒｎａｃｅ　）、
チャンネル法の００　（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｃｈａ
ｎｎｅｌ　）、アセチレンブラック等が挙げられる。

一１７’？、上記ポリオレフィンと反応させるのに用い
られるラジカル発生剤としては、半減期７分となる分解
温度が７３０℃〜２００℃の範囲のものが好ましく、例
えばジクミルパーオキナイド、Ｊ、ｊ−ジメチル−２，
！ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、Ｊ、ｊ−ジメ
チルーコ、！−ジ（４ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン
−３、ａ、ａ’−ビス（１−ブチルパーオキシイソプロ
ピ／Ｉ／）ベンゼン、゛ジベンゾイルパーオキサイド、
ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等が挙けられる。

該ラジカル発生剤はそのｔま、あるいは溶剤に溶かして
使用される。

さらに１上記ポリオレフインを溶解させるのに用いられ
るポリオレフィン可溶性溶媒としては、ヘキサン、ヘプ
タン弊の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳８　族炭化水素、シクロヘキサン、メチルシク
ロヘキサン等の脂環式炭化水素、四塩化炭素、四塩化エ
チレン、トリクレン、モノクロルベンゼン、ジクロルベ
ンゼン等の塩素化炭化水素などが挙げられる。

本発明においてはポリオレフィン可溶性溶媒にポリオレ
フィン、導電性粉末及びラジカル発生剤を添加、混合し
て、ポリオレフィンを該溶媒に溶解させるとともに導電
性粉末を溶液中に均一に分散させ、ラジカル発生剤を分
解させてポリオレフィンと反応させる。該溶媒中へのポ
リオレフィン、導電性粉末及びラジカル発生剤の添加時
期については特に制限がなく、ポリオレフィン、導電性
粉末、ラジカル発生剤の顆に添加する方法、導電性粉末
、ポリオレフィン、ラジカル発生剤の順に添加する方法
、ポリオレフィン、導電性粉末及びラジカル発生剤を同
時に添加する方法等いずれの方法で行ってもよい。

ポリオレフイｙの添加量は、上記溶媒１０θ重量部に対
し、通常／重量部以上、好ましくは３〜弘θ重量部、さ
らに好ましくＦｉｔ〜３０重量部の範囲である。該ポリ
オレフィンの添加量が７重量部未満では、上記溶媒の使
用量が多くなり、経済的でなく、ま念ダＯ重量部より多
い場合には、ポリオレフィンを溶解させるのに時間がか
かり、且つポリオレフィンの溶解によｐ１溶液の粘度が
上昇して、攪拌モータの負荷が増大する上、導電性粉末
を該溶液中に均一に分散させるのが困難となるので工業
的ではない。また、ポリオレフィンを上記溶媒に溶解さ
せる温度は、通常常温以上、望ましくは！θ℃以上その
溶媒の沸点以下の温度で少なくとも３σ分以上、望まし
くは３０〜／λＯ分間攪拌することＫより実施される。

導電性粉末の添加量は、所望とされるポリオレフィンの
体積抵抗率の範囲（１０・〜１０−８Ω・ＣＩ＋）によ
り任意に選択されうるが、体積抵抗率を１０Ω・ａ以下
とする場合には、ポリオレフィン１００重量部に対し、
導電性粉末、例えば、導電性カーボンブラックまたは黒
鉛前＼’　１００重量部以上、望ましくはｉｏｏ〜２０
０重量部の範囲で用いられる。

ラジカル発生剤の添加量は、上記ポリオレフィン７００
重量部に対し、θ、０００／〜！重量部、好ましくは０
．００−〜２重量部の範囲内から選ばれる。この添加量
が０．０００／重量部よシ少ない場合には、本発明の効
果が顕著に表われず、例えば、成形品とした場合の強度
特性が無添加のものと殆んど変わらない。また、５重量
部よシ多い場合には、添加したラジカル発生剤の分散性
が悪く、均一に分散する前にポリオレフィンと局部的に
反応を生起し、得られる該組成物の強度特性及び体積抵
抗率のバラツキが大きくなるので好ましくない。

ラジカル発生剤を分解する温度は、用いられるラジカル
発生剤の種類によって異なるが、一般には７３０〜２０
０℃、望ましくは／！θ〜、２６０℃の温度で実施され
る。該ポリオレフィンとラジカル発生剤とを反応させる
ことＫよシ、該ポリオレフィンが架橋反応を生起して、
分子間でのクロスリンクが起り、分子間力が増加し、一
部はゲル化状態となり、得られる導電性樹脂組成物の強
度特性が著しく改善される。

本発明は、上記のようにして得られた導電性粉末及びラ
ジカル発生剤と反応したポリオレフイｙ（以下、変性ポ
リオレフィンと称す）を含有スるスラリーを、ポリオレ
フィン不溶液貧溶媒の存在下で変性ポリオレフィンを晶
出させ、晶出した変性ポリオレフィンと導電性粉末を含
有するスラリーを固液分離して、変性ポリオレフィンと
導電性粉末との混合物を取得するものである。ポリオレ
フィン不溶性貧溶媒としては、通常メチルアルコール、
エチルアルコール、フロビルアルコール、フチルアルコ
ールｓｏ炭素数ｌ〜ｒ個のアルコール類が用いられる。

該貧溶媒の使用量は（該貧溶媒）／（ポリオレフィン可
溶性溶媒）の重量比で通常７７１以上、好ましくは／／
コ〜２０／／、さらに好ましくは／／／〜！／／の範囲
で用いられる。上記混合物を該貧溶媒の存在下にポリオ
レフィンを晶出させる方法としては、該混合物中に該貧
溶媒を添加してポリオレフィンを晶出させる方法、ある
いは該貧溶媒中に該混合物を添加してポリオレフィンを
晶出させる方法のいずれで４よい。上記ポリオレフィン
を晶出させる際の晶出温度としては、該貧溶媒の沸点以
下の温度、望ましくは１０℃以下の温度で実施される。

上記のようにして晶出したポリオレフィンと導電性粉末
とを含有するスラリーを必要に応じ　−て静置したのち
、通常の固液分離法、例えばＶ過、遠心分離等によシ、
固液分離してポリオレフィンと導電性粉末との混合物（
以下導電性樹脂組成物と称す）を得る。得られた該導電
性樹脂組成物は、必要に応じて核質溶媒で洗浄したのち
、乾燥処理され、後述する用途に供される。

ま九、本発明の導電性樹脂組成物にはその使用目的に応
じて抗酸化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤、帯電防止剤、
顔料等の添加剤を適宜配合することができる。

〔実施例〕

実施例／ （ａ）　　導電性樹脂組成物の製造 容量ｕｔのフラスコにバラキシレン／４１０ｄ　（／１
００　ｔ　）及び導電性カーボンブラック（平均粒径ｔ
θμ）３ｏｔを装入し、攪拌しながら、液温を／２０′
ｃまで昇温し、これに高圧法低密度ポリエチレン（密度
：Ｏｏり／ｒｔ／ｄｌ、メルトインデックス：　／　Ｏ
ｆ　／　／　（７分）りａｔ添加して攪拌しながら、７
２０℃で７時間保持して該低密度ポリエチレンを溶解さ
せたのち、これにジクミルパーオキサイドＯ０りｔを添
加し、１６０℃で３θ分、間反応させたのち、７ｊ’Ｃ
１で冷却し、これにエチルアルコール−２ｔを添加し、
２３℃の温度で３０分間保持して変性ポリオレフィンを
カーボンブラック表面上に晶出させた。晶出したポリオ
レフィンとカーボンブラックとを含有するスラリーを、
２３℃で濾過して固液分離し、得られた変性ポリオレフ
ィンとカーボンブラックとの混合物をエチルアルコール
／ｌで洗浄したのち、−１夜放置して風乾し、さらにり
Ｏ〜７ｊ℃の温度で７０時間真空乾燥して、導電性樹脂
組成物粉末り／ｆを得た。

（１＋）　　導電性樹脂組成物の評価 上記（ａ）で得られ次導電性樹脂組成物粉末の体積抵抗
率は／、θΩ・αであシ、その抵抗率のバラツキは７．
０％であった。ま次該樹脂組　。

放物粉末の破断点強度は／９θｋｇ／ｃｄ、破断点伸度
は一２０％であった。

なお、体積抵抗は温Ｉｆ２０℃、湿度ｔｊチの恒温下に
体積抵抗測定用電極（安藤電機■製、８Ｍ１００型電極
）を用い、デジタルマルチメーター（横筒・ヒユーレッ
トバラカード■製、デジタルマルチメーターＪｕＪｊＢ
型）Ｋより測定した。

また、破断点強度及び破断点伸度は／簡φの糸状粉末（
上記樹脂組成物粉末）を引張試験機にて、引張速度１０
ｍ／分で引張った際、破断する時の強度及び伸度を測定
した。結果を表／に示す。

実施例コ 実施例／において、導電性カーボンブラックと高圧法低
密度ポリエチレンの混合割合を表７のように変えたこと
以外は、実施例／と同様にして行った。その結果を表７
に示す。

比較例／ 実施例／で用いたのと同じ原料を用い、高圧法低密度ポ
リエチレン７０重量部に導電性カーボンブラック３０重
量部を添改したものを、ロール混線機を用いて７２０℃
の温度で３０分間混練して、導電性樹脂組成物を製造し
たこと以外は、実施例／（ｂ）と同様にして行った。そ
の結果を表／に示す。

比較例λ 比較例／において、高圧法低密度ポリエチレンと導電性
カーボンブラックの混合割合を表／のように変えたこと
以外は、比較例／と同様にして行った。結果を表／に示
す。

〔発明の効果〕

本発明によって得られる導電性樹脂組成物は従来の方法
で匈られるものに比べ、高い導電性を有し、且つ導電性
のバラツキが小さいものが得られる。従って、本発明方
法で得られた導電性樹脂組成物は電池の電極、抵抗体、
帯電防止材料、高圧ケーブル、導電性基板、発熱体素子
、電界じゃへい材料、被覆材等に好適に利用することが
できる。特に抵抗体に用いた場合には導電体が均一に分
散されているため均一に電流が流れ、従来品で見受けら
れた電流の暴走がないので、回路の破壊が防止できるの
で好ましい。

出　願　人　　三菱化成工業株式会社 代　理　人　　弁理士　長谷用　　　−（ほか７名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリオレフィン可溶性溶媒にポリオレフィン及び
   導電性粉末を添加して混合し、これにラジカル発生剤を
   該ポリオレフィン１００重量部に対して０．０００１〜
   ５重量部添加し、該ラジカル発生剤を分解して該ポリオ
   レフィンと反応させ、次いでこれにポリオレフィン不溶
   性貧溶媒を添加してポリオレフィンを晶出させ、晶出し
   たポリオレフィンと導電性粉末を含有するスラリーを固
   液分離し、ポリオレフィン及び導電性粉末の混合物を取
   得することを特徴とする導電性樹脂組成物の製造方法。