JPH10237300A - 樹脂組成物 - Google Patents
樹脂組成物Info
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- JPH10237300A JPH10237300A JP9040826A JP4082697A JPH10237300A JP H10237300 A JPH10237300 A JP H10237300A JP 9040826 A JP9040826 A JP 9040826A JP 4082697 A JP4082697 A JP 4082697A JP H10237300 A JPH10237300 A JP H10237300A
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Abstract
ができ、また、安価で、寸法精度・膜厚精度に優れ、か
つ優れた低温加工性、耐熱性、耐磨耗性、低摩擦係数、
低吸水率を有する成形体が得られる樹脂組成物が求めら
れていた。 【解決手段】導電性フィラーと少なくとも一種からなる
非導電性無機フィラーを添加することにより、その体積
抵抗率が108〜1015Ω・cmであることを特徴とする樹脂組
成物が得られる。
Description
る。さらに詳しくは、導電性フィラーと非導電性無機フ
ィラーを添加し、その体積抵抗率が108〜1015Ω・cmであ
ることを特徴とする樹脂組成物に関する。
温特性・耐薬品性・機械特性・電気特性等を有している
ことから特に電気・電子機器用途の材料として広く用い
られており、また、このポリイミドフィルムの優れた特
性を利用して種々の用途への応用がはかられている。こ
れに対し、フッ素樹脂はその優れた耐熱性、耐薬品性、
低摩擦係数から潤滑剤や容器等に広く用いられている。
非伝導性であり、導電性が必要な用途に使用する場合に
は、これらの樹脂に導電性を有するフィラーを添加した
り、表面に帯電防止剤を塗布したりすることにより導電
性を得ていた。しかし、この導電性を有するフィラーの
特性として、少量の添加では導電性を示さず、ある閾値
を超えた量を添加すると急激に抵抗が下がるという傾向
がある。例えば、導電性を有するフィラーとしてカーボ
ンブラックを使用した場合には、樹脂に対し重量換算で
数%以下の添加では1015〜1016Ω・cm程度の体積抵抗率
を示すが、それ以上添加していくとある閾値の領域では
1%増量するにつれて2〜4桁も抵抗値が変化し、ある
一定量以上ではその体積抵抗率が106〜108Ω・cmとな
り、ほとんど変化がなくなるという傾向を示す。したが
って、レーザープリンターの転写体や定着ローラーに使
用する場合に要求される108〜1014Ω・cmという領域は、
単純にカーボンブラックを添加することによっては安定
的に実現できず、樹脂の表面もしくは内部に導電層を形
成し、フィルム全体としてこの領域の体積抵抗率を実現
するという方法が主流である。
であるため、コストが高く、また、微妙な抵抗値の制御
が難しいという難点を有していた。そこで、本発明者ら
は上記実状に鑑み、鋭意研究の結果、樹脂に導電性カー
ボンと非導電性無機フィラーを添加することにより、上
記課題が解決されることを見い出し、本発明を完成させ
たものである。
の要旨とするところは、樹脂に導電性フィラーと少なく
とも1種の非導電性無機フィラーを添加し、その体積抵
抗率が108〜1015Ω・cmであることを特徴とする樹脂組成
物であることにあり、(請求項1) 樹脂がポリイミド単独、あるいはポリイミドとフッ素樹
脂からなることを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物
であり(請求項2)、さらに、ポリイミドの構造が一般
式(1)
有機基を、nは1以上の整数をあらわす。)で表される
ことを特徴とする請求項1又は2いずれか記載の樹脂組
成物であり(請求項3)、一般式(1)中のAr1が
特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の樹脂組成物で
あり(請求項4)、一般式(1)中のAr2が
特徴とする請求項1〜4いずれかに記載の樹脂組成物で
ある(請求項5)。
イミド単独あるいはポリイミド及びフッ素樹脂を主成分
とし、特に一般式(1)で表されるポリイミドを主成分
とする樹脂及びフッ素樹脂を主成分とするものである。
本発明に係る樹脂の主成分であるポリイミドは、優れた
耐熱性、耐薬品性、及び耐磨耗性を併せ有している。ま
た、このうちエステル基を有するポリイミドは熱可塑性
を示し、非常に良好な加工性を有するとともに低吸水率
という特性を有している。このポリイミドは従来用いら
れている方法でモノマーから重合し得ることができる。
また、この樹脂組成物の成分であるフッ素樹脂は、フッ
素原子を有するその構造から非粘着性や溌水性を有す
る。また、低摩擦係数や耐薬品性、耐熱性を有してい
る。この2種の優れた樹脂を主成分として作製した樹脂
は、両者の優れた特性を損なうことなく優れた特性を示
す。
のものを使用しても良い。例えばカーボンブラックや金
属、金属酸化物、金属窒化物である。また、その添加量
は、非導電性無機フィラーを添加せず、単独で添加した
場合に樹脂の体積抵抗率が10 12〜1016Ω・cmを示すよう
な少量の添加量でよい。例えばカーボンブラックの場
合、好ましくは0.5〜5%であり、さらに好ましくは2〜5
%である。また、非導電性無機フィラーとしては、あら
ゆるものが考えられるが、樹脂に単独で添加した場合、
樹脂中に含まれる非導電性無機フィラーの量が20wt%の
場合にその樹脂の体積抵抗率が1014Ω・cm以上となるも
のが良い。好ましくは雲母、ガラスビーズ、スメクタイ
ト、窒化ボロン、チタン酸ウィスカー等が良い。その添
加量は好ましくは10〜40%、さらに好ましくは15〜35%
である。ただし、導電性フィラーと非導電性フィラーの
量はそれぞれの種類の組み合わせにより最適な領域があ
り、例えばカーボンブラックと膨潤性雲母との組み合わ
せの場合にはカーボンブラック3〜5%、膨潤性雲母15〜
25%である。また、フッ素樹脂は特に限定されないが、
ポリテトラフルオロエチレンの場合は、どのような融点
のものを使用しても良いが、融点が325℃以上である
ものが望ましい。ポリテトラフルオロエチレンはその分
子量により融点が決まるが、融点が325℃以下の場
合、熱分解温度が低く耐熱性に劣る。
一な樹脂を得るためにはどのような方法を用いても良い
が、その方法により均一さに違いがあり、したがって得
られた樹脂の体積抵抗率に違いがある。例えばポリイミ
ドを従来の方法のようにモノマーを重合しその前駆体で
あるポリアミド酸溶液を得、それにフィラーを混合し、
その後三本ロールにて混練を繰り返したものは、そのフ
ィラーの分散性が非常に良く、効果的に体積抵抗率を制
御することができる。また、ポリイミドを重合するため
の溶媒に事前にフィラーを添加しておき、その溶媒を用
いて重合を行い、フィラーを分散したポリアミド酸溶液
を得ても良い。この方法ではフィラーの凝集が起こりに
くい利点がある。また、その後このポリアミド酸溶液を
三本ロールにて混練を繰り返しても良い。これらの方法
で得られたポリアミド酸溶液は従来用いられている方法
でイミド化を行い、フィルムやチューブ、その他成形体
に加工できる。また、押出成形により、ポリイミドにフ
ィラーを混合し、成形体を得ても良い。この場合事前に
ポリイミド粉体にフィラーを混合してもよいし、押出時
に添加しても良い。
導電性無機フィラーの量を変化させることによりその体
積抵抗率を108〜1015Ω・cmに制御することができる。ま
た、ポリイミド及びフッ素樹脂の性能を著しく低下させ
ず、体積抵抗率が本願の範囲外にならない場合には、安
定剤、滑材、界面活性剤、顔料、相溶剤、ポリイミド系
樹脂及びフッ素樹脂以外の樹脂等を添加しても良く、こ
のことは特に制限されない。また、ポリイミドとフッ素
樹脂の混合比は特に規定されない。
明らかにすべく、応用例を説明したが、本発明はこれに
よって限定されるものではなく、本発明はその主旨を逸
脱しない範囲で当業者の知識に基づき、種々なる改良、
変更、修正を加えた態様で実施しうるものである。
イミドの製造方法について具体的に説明するが、本発明
はこれら実施例のみに限定されるものではない。 (実施例1)50mlメスフラスコ(1)に2,2−ビ
ス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン
(以下、BAPPという。)15.6gおよびジメチル
ホルムアミド(以下、DMFという)25.4gを採
り、スターラーを用いて攪拌し、充分溶かした。さら
に、他の50mlメスフラスコ(2)にBAPP1.0
g、DMF10.0gを採り、十分溶かした。他方、攪
拌機を備えた500ml三口フラスコに2,2−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジベンゾエート−
3,3´,4,4´−テトラカルボキシリックアシッド
ジアンヒドライド(以下、ESDAという。)11.9
gと3,3´,4,4´−ベンゾフェニルテトラカルボ
キシリックアシッドジアンヒドライド(以下、BTDA
という。)6.4g、およびDMF25.0gを入れ、
氷水で冷やしつつ、かつフラスコ中の雰囲気を窒素置換
しながら攪拌し充分溶かした。そして、まず事前に得ら
れた50mlメスフラスコ(1)中のBAPP溶液を攪
拌しながら前記500ml三口フラスコ中に徐々に投入
した。約30分間攪拌しながら放置した後、50mlメ
スフラスコ(2)中のBAPP溶液を三口フラスコ中の
溶液の粘度に注目しながら三口フラスコ中に徐々に投入
した。粘度が1500poiseに達したところで、さ
らにDMF85.2gを加え、均一になるまで攪拌を続
けた。さらに、50mlメスフラスコ(2)中のBAP
P溶液を三口フラスコ中の溶液の粘度に注目しながら三
口フラスコ中に徐々に投入した。最大粘度に達した後、
BAPP溶液の投入を終了し、1時間攪拌しながら放置
し、ポリアミド酸重合体溶液を得た。次に、200ml
ビーカー中に三菱化学(株)製導電性カーボンブラック
3030Bを1.40g、コープケミカル(株)製膨潤
性雲母ソマシフME−100を6.98g、DMFを5
5.7g採り、良く攪拌した後、1時間超音波洗浄し
た。その後、この溶液を前述のポリアミド酸重合体溶液
と混合し、良く攪拌した後、ロール間の距離を1000
μmとした三本ロールを5回通し、良く混練した。
体溶液をPETフィルム上に塗布し、80℃で25分加
熱した後、PETフィルムから剥し、金属支持体に固定
した後、150℃、200℃、250℃、270℃、3
00℃で各5分加熱し、熱可塑ポリイミドフィルムを得
た。このフィルムの体積抵抗率を測定したところ、3.
0×1010Ω・cmであった。 (実施例2)実施例1において導電性カーボンブラック
3030Bの量を1.05gとし、導電性カーボンブラ
ックとソマシフMEー100とを事前に500ml三口
フラスコ中に添加しておくこと以外には実施例1と同様
にしてポリアミド酸溶液を得、さらにフィルムを作製
し、その体積抵抗率を測定したところ6.1×1014Ω・c
mであった。 (比較例1)実施例1で作製したフィラーを添加する前
のポリアミド酸重合体溶液をPETフィルム上に塗布
し、実施例1と同様にして熱可塑ポリイミドフィルムを
得た。このフィルムの体積抵抗率は1016Ω・cm以上であ
った。 (比較例2)実施例1においてコープケミカル(株)製
ソマシフME−100を使用しないこと以外は同じよう
にして熱可塑ポリイミドフィルムを作製し、その体積抵
抗率を測定したところ1016Ω・cm以上であった。
成物は、導電性フィラーと非導電性無機フィラーとを樹
脂に添加することにより従来は制御が困難であった体積
抵抗率を容易に制御することができる。この樹脂組成物
をキャスト法あるいは押出成形、射出成形により、フィ
ルム状、チューブ状あるいは成形体に加工でき、種々の
用途に使用することができる。また、本発明の樹脂組成
物は、特に一般式(1)で表されるポリイミド及びフッ
素樹脂からなるため、優れた特性を有し、耐熱性、耐放
射線性、機械的特性、寸法安定性、製膜精度、難燃性、
耐磨耗性、低摩擦係数、溌水性、オフセット性、電気特
性等に優れ、特に吸水率が低く、溶融押出法により製膜
するとさらに寸法精度・膜厚精度に優れたフィルムとな
る。このため係る樹脂組成物は、例えばFPC(フレキ
シブルプリント基板)、電線の絶縁用フィルム、シート
ベルト、食品用トレー、カテーテル等医療用部品、光学
部品機材、さらに、耐熱性を利用した精密電気電子部
材、例えば、複写機、プリンターの各種ベルト、定着ロ
ーラーに好適である。また、寸法精度が良好であるた
め、精密機材等の駆動ベルトに利用可能である。さら
に、その他あらゆる分野で各種の用途が期待できるもの
である。
Claims (5)
- 【請求項1】樹脂に導電性フィラーと少なくとも1種の
非導電性無機フィラーを添加し、その体積抵抗率が108
〜1015Ω・cmであることを特徴とする樹脂組成物。 - 【請求項2】樹脂がポリイミド単独、あるいはポリイミ
ドとフッ素樹脂からなることを特徴とする請求項1に記
載の樹脂組成物。 - 【請求項3】ポリイミドの構造が下記一般式(1) 【化1】 (Ar1は4価の有機基を、Ar2は2価の有機基を、n
は1以上の整数をあらわす。)で表されることを特徴と
する請求項1または2いずれかに記載の樹脂組成物。 - 【請求項4】一般式(1)中のAr1が 【化2】 【化3】 で表される少なくとも一種からなることを特徴とする請
求項1〜3いずれかに記載の樹脂組成物。 - 【請求項5】一般式(1)中のAr2が 【化4】 【化5】 で表される少なくとも一種からなることを特徴とする請
求項1〜4いずれかに記載の樹脂組成物。
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