JPS6351459A - 導電性成形材料 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、導電＋ｉ繊維の分散性がよく、繊維充填率が
少なくてすみ、かつ成形品の導電性に優れた４　７Ｈ性
成形材料に関する。

（従来の技術） 従来、多数のフィラメントからなる導電性ｔｉｌｔ−Ｉ
ｔを熱可塑性樹脂に充填分散させて導電性樹脂組成物と
する場合、まず、特公昭６０−５４９６７号公報に示さ
れているように金ＲＩＢ維を熱可塑性樹脂の溶液やエマ
ルジョンの収束剤を用いて収束し、これを１〜１５ｍｍ
の良さに切断し、次に、この切断した収束繊維を熱可塑
性プラスチックに混合し、押出機で混線分散して導電性
プラスチックとする。　さらに、特開昭５８−１２９０
３１号公報に示されているように上記混線分散した導電
性プラスチックを射出成形しやずいようにペレタイザー
で切断してペレット化していた。

しかしながら、上記従来の導電性樹脂組成物は、前段の
混線分散工程において押出機の加熱シリンダー内部で金
！ｒＳ繊維を混線分散ぎせるため、繊維が切れやすい欠
点がある。　また、後段のペレット化工程では、再度ペ
レット化の切断をしているため、更に繊維が切断され、
当初の繊ｗ１長さよりはるかに短くなる欠点があった。

　そしてまた、従来の導電性樹脂組成物を使用して成形
品とした場合、導電性が経時変化と共に低下したり、所
望の導電性が得られないことから、導電性繊維の充１ｉ
１ｆｆｉを多くする必要があり、その結果、成形品の成
形性、物性を阻害し、またコスト高となり問題となって
いた。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記従来導電性樹脂組成物の欠点を解消する
ためになされたもので、導電性繊維の分散性がよく、低
い繊維充填率であっても導電性に優れ、しかも樹脂の物
性を損ねることの少ない導電性成形材ａｔを提供しよう
とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決Ｊるための手段と作用）本発明は、上記
の目的を達成するため鋭意研究を１ねた結果、Ｕ＆紺を
切断し、導電性を損ねる主たる原因となる熱可塑性樹脂
と導電性繊維との押出機による混線分散工程を省くとと
もに、収束剤に化学発泡剤を用いることによって、射出
成形において熱可塑性樹脂への導電性繊維の分散性がよ
く、低い繊維充填率で導電性に優れ、かつ成形品の物性
を損ねることの少ないことを見いだし、本発明を完成す
るに至ったものである。　すなわら本発明は、導電性繊
維を、熱可塑性樹脂および化学発泡剤を含む収束剤で被
覆収束し、ペレット状に切断してなるマスターペレット
と、熱可塑性樹脂からなるナチュラルペレットとを混合
してなることを特徴とする導電性成形材料である。

本発明に用いる導電性繊維としては、ステンレス繊維、
アルミニウム繊維、銅繊維、炭素械雑若しくは表面に金
屑メッキ層を有する炭素繊維、ガラス繊維又は有Ｉ！雑
が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用す
ることができる。

収束剤で収束される導電性繊維のフィラメント数は、５
００〜２０．Ｏ’００本程度が適当である。

本発明に用いる収束剤は、熱可塑性樹脂および化学発泡
剤を含むものである。　ここで用いる熱可塑性樹脂とし
ては、塩化ビニル樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂
、ポリスチレン樹脂、△Ｓ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチ
レン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレンテレフタ
レート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ナイロ
ン樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ポリフェニレンオ
キサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリ
エーテルサルホン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等が挙
げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用する。

　また化学発泡剤としては、アゾジカルボンアミド（Ａ
ＤＣＡ）、アゾビスイソブチロニトリル（△ＩＢＮ）、
４，４′　−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジッ
ド（ＯＢ　Ｓ　ｌ−１）、Ｎ、Ｎ’　−ジニトリロソペ
ンタメチレンテトラミン（ＤＰＴ）、＋１−トルエンス
ルホニルヒミ力ルバジッド（ＴＳＳＣ）、ｐ−トルエン
スルホニルヒドラジッド（ＴＳＨ）、トリヒドラゾトリ
アジン（ＴＨＴ）等が挙げられ、これらは単独又は２種
以上混合して使用される。　また、これらの化学発泡剤
に必要に応じて発泡助剤を添加し、発泡温度、ガスを調
整したものを使用することもできる。

発泡助剤としては、亜鉛華、三塩基性硫酸鉛、白艶華な
どの無機塩、ステアリン酸亜鉛、ステアリンＭ鉛などの
金属石鹸、尿素化合物等が挙げられ、これらは単独又は
２種以上混合して使用される。

また熱可塑性樹脂に化学発泡剤を予め加えたちのが市販
されており、それらを加えてもよい。　例えば化学発泡
剤を加えた熱可塑性樹脂としては、エンジニアグラスチ
ック社製商品名、ＦＣＪ−１１０（ノリル用）、ＦＶＣ
−６０／６５　（ＰＢＴ用）や水和化成工業社製商品名
、ポリスレンＥ−ＥＥ−１０６，ｉｏ５，２０１等が挙
げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用する。

化学発泡剤は、収束剤に含まれる熱可塑性樹脂に対して
５〜３０重量％配合することが望ましい。

配合割合が５重量％未満では、発泡ガス圧が不足し導電
性繊維の分散が悪く好ましくない。　また３０ｍｍ％を
超えると成形品そのものが発泡成形品となり、通常の成
形品としては好ましくない。

導電性繊維を収束剤で被覆収束させる方法としては、特
に制限はされなく、いずれの方法でもよいが、収束剤を
塩化メチレン、テトラクロロエタン、ベンゼン、クロロ
ホルム等の溶剤に溶解し、この溶液中に導電性繊維を浸
漬する方法や、収束剤を加熱溶融し、押出機から押し出
すと同時に押出機ダイス中心に連続した導電性繊維を通
すことによって導電性繊維を収束剤で被覆収束する方法
などが好ましく採用される。　収束剤の付着■は、導電
性繊維に対して、５〜４０重量％であることが望ましく
、５重量％未満では発泡圧が不足して分散性が悪く、ま
た４０重量％を超えると、熱可塑性樹脂の物性を損ない
好ましくない。　ＩＩ電性Ｕ＆維をこうして収束剤で被
覆収束し、乾燥または冷却侵、ペレット状に切断して導
電性成形材料を１与る。

このペレットの長さは、３〜１２ｍｍが望ましく、長さ
が３ｍｍ未満では導電性が低く、また１２ｍｍを超える
と導電性繊維の分散性が悪く、更に成形する際に格子状
部分等、成形品細部に導電性繊維が充填されず好ましく
ない。

導電性繊維を加熱溶融した収束剤で押出被覆収束する方
法は、マトリックスの熱可塑性樹脂が耐溶剤性の優れた
例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレ
フタレート、ナイロン等である場合、一般゛の溶剤では
溶けにくく、極性の強い溶剤を使用しなりればならない
ので、これらの溶剤を使用しない方法として有用である
。　押出被覆収束後、偏平に加圧してＳ雷性椹雑を分散
さゼ、ペレット状に切断してマスターペレットとし、こ
れに熱可塑性樹脂からなるナチュラルペレットを配合し
て導電性成形材料とする。　マスターペレットとナチュ
ラルペレットとの配合割合は、ナチュラルペレットに対
して２〜３０ｆｆｌ　ｆｆ１％であることが望ましい。

　配合割合が２重量％未満では導電性が低く、熱による
′Ｓ電性の劣化が早く好ましくない。　また３０重量％
を超えると、ナチュラルペレットである熱可塑性樹脂の
特性を旧ない、また全体として重くなり好ましくない。

　このナチュラルペレットとしては、ポリスチレン、ポ
リエチレンビニルアセテート、アクリロニトリルスチレ
ンコポリマー（Ａｓ）　、ＡＢＳ、ポリカーボネート、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ナイロン、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリ
サルホン、ボリフエニレンナルフフイド、ポリエーテル
イミド等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合し
て使用づ′る。

収束剤中又はナチュラルペレット中に含まれる化学発泡
剤によって、射出成形はシリンダー中で加熱され、化学
発泡剤が分解し、窒素ガスや炭酸ガスを発生して発泡し
、そのガス圧力を利用して導電性繊維を分散させ、さら
に０４出成形機によつて分散混練させるものである。　
従って射出成形機による導電性繊維の切断は少なく、よ
く分散し、かつ導電性に優れた成形品を得ることができ
る。

（実施例） 次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

　以下の実施例及び比較例において１％」とは［重母％
」を意味する。

実施例　１ 熱可塑性樹脂ＴＦＸ−４１０（三菱モンリント化成社製
ＡＢＳ樹脂、商品名）に対して化学発泡剤アゾジカルボ
ンアミド（ＡＤＣＡ）を２０％添加し、これを２倍量の
塩化メチレンによく攪拌して収束剤とした。　この溶液
に炭素繊Ｈ（直径８μｍ、フィラメント数１２，０００
本）を通過させ、次いで乾燥して溶剤を揮散させた。　
この時のＡＢＳ８１脂、炭素繊維、ＡＤＣＡの割合は、
重量比で１６％、８０％、４％であった。　これを６１
１１ｍのペレット状に切断してマスターペレットとし、
これにナチュラルペレットＴＦＸ−４１０を加えて導電
性成形材料を得た。　この成形材料を用いて射出成形を
行い、成形品を１ｑた。　この時に成形品に含まれる炭
素繊維は２０％であった。　成形品のＸ線囮影を行い、
炭素繊維の分散性の評価と、Ｓ電性を試験したので第１
表に示したが、本発明の優れた効果が確認された。

実施例　２ 熱可塑性樹脂ＨＦ−５５（三菱モンサンド化成社製ポリ
スチレン樹脂、商品名）に対して化学発泡剤ご二ホール
ＳＷ＃９　（水和化成社製ＡＤＣΔ、商品名）を１０％
添加し、これを４倍量の塩化メチレンによく攪拌して収
束剤とした。　この溶液にステンレス繊維（直径８μｍ
１フイラメント数１０．０００本）を通過させ、次いで
乾燥して溶剤を揮散させた。　この場合のポリスチレン
樹脂、ステンレス繊維紺、ＡＤＣＡの割合は、ｆｆｕｆ
Ｍ比で１８％、８０％、２％であった。　これを長さ６
ｍｍのペレット状に切断してマスターペレットとし、こ
れにポリスチレン樹脂Ｈ６５（新日鐵化学社製ハイイン
パクトポリスチレン樹脂、商品名）をナチュラルペレッ
トとして加えて混合し、導電性成形材料とした。　この
成形材料を用いて射出成形を行い、成形品を得た。　ス
テンレス繊維雑とポリスチレン樹脂（ナチュラルペレッ
ト）との混合割合は、成形品に含まれるステンレスｍｖ
Ｌが７％となるように配合した。　成形品について実施
例１と同様に試験を行ったので、この結果を第１表に示
したが、本発明の優れた効果が確認された。

実施例　３ 化学発泡剤入りポリエチレン樹脂ポリスレンＥ−ＥＥ−
２０５（水和化成社製、商品名）を用いて、表面にニッ
ケルメッキ層を右する炭素繊維（直径８μｍ１フィラメ
ント数１２０００本）を被覆収束するように押出成形し
、次いでロールで偏平に押圧して冷却し、長さ６ｎ＋ｎ
＋のペレット状に切断してマスターペレットとした。　
これにナチュラルペレットとしてポリプロピレン樹脂を
配合して導電性成形材料とした。　この成形材料を用い
て射出成形を行い成形品を１ｑた。　ニッケルメッキ層
を有する炭素繊維を被覆するポリスレンＥ−ＥＥ−２０
５は３０％であり、またポリプロピレン（ナチュラルペ
レット）との混合割合は、成形品に含まれるＵＶｔが１
２％となるように配合した。

成形品について実施例１と同様に試験を行ったので、そ
の結果を第１表に示したが、本発明の優れた効果が確認
された。

比較例　１ 熱可塑性樹脂ＡＢＳ樹脂を塩化メチレンに溶解した溶液
中に炭素ＩＭ（直径８μｍ、フィラメント数１２０００
本）を通過させ、次いで乾燥して溶剤を連敗させた。　
このときのＡＢＳ樹脂、炭素繊維の割合は、２０％、８
０％であった。　これを長さ６ｍｍのペレット状に切断
してマスターペレットとし、ＡＢＳ樹脂からなるナチュ
ラルペレットを混合して導電性成形材料を得た。　この
成形材料を用いて射出成形を行い成形品を得た。　成形
品に含まれる［ｔが２０％となるように配合した。　こ
の成形品について実施例と間柱に試験を行い結果を得た
ので、第１表に示した。

比較例　２ 熱可塑性樹脂としてハイインパクトポリスチレン樹脂を
塩化メチレンに溶解した溶液中にステンレス［ｆｆ（直
径８μｍ、フィラメント数１０，０００本）を通過させ
、次いで乾燥して溶剤を揮散させた。

このときポリスチレン樹脂とステンレスａＶｔの割合は
２０％、８０％であった。　これを長さ６ｎ＋ｍのペレ
ット状に切断してマスターペレットとし、これにハイイ
ンパクトポリスチレン樹脂からなるナチュラルペレット
を加えて混合して導電性成形材料を得た。　この時のス
テンレス繊維の割合は７重量％であった。　この成形材
料を用いて比較例１と同様にして射出成形を行い、成形
品を得た。

この成形品について実施例１と同様に試験を行い結果を
得たので、第１表に示した。

第１表 ＊１　：永和化成社製、化学発泡剤入りポリエチレン樹
脂の商品名 ＊２：アゾジカルボンアミド ＊３：永和化成社製、アゾジカルボンアミドの商品名 ＊４：ＸＩＭｌａ影によって導電性繊維の分散性を評価
した。○印は良好、Ｘ印は不良。

［発明の効果］ 以上の説明および第１表から明らかなように、本発明の
導電性成形材料は、そのｔｉｌｉｌ収束剤に収束光泡剤
を使用することによって、熱可塑性樹脂と導電性ｔａＮ
との分散に押出機による混棟分故工程を必要とせず、そ
の結果良い導電性Ｕ＆維を少なく充填できることとなる
ために、導電性が優れかつマトリックス樹脂の特性を損
なうことのない導電性成形材料である。　従って、本発
明の導電性成形材料を使用することによって信頼性の高
い電子機器の成形品を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　導電性繊維を、熱可塑性樹脂および化学発泡剤を含
   む収束剤で被覆収束し、ペレット状に切断してなるマス
   ターペレットと、熱可塑性樹脂からなるナチュラルペレ
   ットとを混合してなることを特徴とする導電性成形材料
   。 ２　化学発泡剤が、アゾジカルボンアミド、アゾビスイ
   ソブチロニトリル、４，４′−オキシビスベンゼンスル
   ホニルヒドラジッド、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジ
   ッド、トリヒドラゾトリアジン、ｐ−トルエンスルホニ
   ルセミカルバジッド、又はＮ，Ｎ′−ジニトロソペンタ
   メチレンテトラミンである特許請求の範囲第１項記載の
   導電性成形材料。 ３　化学発泡剤を、収束剤に含まれる熱可塑性樹脂に対
   して５〜３０重量％の割合で配合する特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の導電性成形材料。 ４　収束剤を、導電性繊維に対して５〜４０重量％の割
   合で配合する特許請求の範囲第１項ないし第３項いずれ
   か記載の導電性成形材料。 ５　収束剤を溶剤に溶解し、導電性繊維を浸漬して被覆
   収束する、特許請求の範囲第１項ないし第４項いずれか
   記載の導電性成形材料。 ６　収束剤を加熱溶融し、押出機から押し出すと同時に
   押出機ダイス中心に連続した導電性繊維を通すことによ
   って、導電性繊維を収束剤で被覆収束し、冷却後、ペレ
   ット状に切断してなる特許請求の範囲第１項ないし第４
   項いずれか記載の導電性成形材料。 ７　導電性繊維が、ステンレス繊維、アルミニウム繊維
   、銅繊維、炭素繊維若しくは表面に金属メッキ層を有す
   る炭素繊維、ガラス繊維又は有機繊維である特許請求の
   範囲第１項ないし第６項いずれか記載の導電性成形材料
   。 ８　収束剤で被覆収束された導電性繊維数が、５００〜
   ２０，０００本である特許請求の範囲第１項ないし第７
   項いずれか記載の導電性成形材料。 ９　マスターペレットの長さが、３〜１２ｍｍである特
   許請求の範囲第１項ないし第８項いずれか記載の導電性
   成形材料。 １０　マスターペレットを、ナチュラルペレットに対し
   て２〜４０重量％の割合で配合する特許請求の範囲第１
   項ないし第９項いずれか記載の導電性成形材料。