JPS59100145A - 導電性組成物 - 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】 本発明は導電性組成物、さらに詳しくはポリマー、特定
の炭素及び炭素繊維を主成分とする流動性にすぐれた導
電性組成物に関・する。

従来から炭素や金属の粉末をポリマーに含有させ導電性
組成物を製造する方法は知られているが、市販の炭素や
金属の粉末なポリマー□に添加するだけでは所望の導電
性組成物は得られず、多量に添加する必要がある。しか
し、炭素粉末を多量に配合すると流動性や成形性が悪く
、又成形品は機械的強度に劣るとと又金属フレーク、金
属ファイバー等の金属類を多量にポリマーに配合すると
加工段階でこれらが粉化したり、細切れが発生し、りり
する他、成形加工機のスクリューやバレル等が損傷する
等の問題がある。

本発明者らは以上の従来の事情に鑑み製品の、機械的強
度を低下させることなくしかも製造お、よび成型加工が
容易な流動性に優れた導電性組成物について研究な行っ
た結果本発明に到達したものである。

すなわち１．本発明はポリマー１００重量部、分子中に
炭素を結合した有機高分子物質及び／又は瀝青物とカー
ピンブラックとの混合物を熱分解した炭素・粉末５〜１
００重量部及び炭素繊維１・〜１００重量部を主成分と
することを特徴とす、る導電性組成物である。　　　　
　　　・　　　　　・以下、さらに本発明の詳細な説明
する。

本発明においてポリマーの具体例としてはポリエチレン
、エチレン−酢・酸ビニル共重合体、・ポリーｆｏピレ
ン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ホリ酢酸ビニル、
ポリメタブクリレ、−ト、アクリル＝＝−）り月−グタ
ジエシースチＩ／ン共重自体（Ａ−ＢＳ）、ポリフェニ
レンオキサイド（ＰＰＯ）　、　ｇｆ−１−ＰＰＯ。

ポリカーボネート、ポ゛リーｒセタール、ナイロン等の
熱ｌ１１−卯Ｊ性樹脂、−フェノール、メラミン、尿素
、アルキッド、エポキシ、不飽和ポリニスデル等の熱硬
化（′１樹１１１ぺ天然ゴム、ポリクロロプレン、ポリ
イソプレン、イソゾチレン系重合体、スチレン−ブタジ
ェン１２小合体、ブタジェン−アクリロニトリル共重合
体、工Ｔレシープロピレン糸共重合体、−ベチＩ・・２
・−デタジエンブ「」ツク共重合体、示すウ１７タン智
のゴム状物質があげらねイ）。

本発明に配合される熱分解し、た炭素粉末としては本発
明出願人の出願に係′７．）特願昭ｂ　７−７４８４４
弓−発明の名称１−導電１性カーボンブラックの製造法
」によって得ら才するものが好ましく用いらｈる。

熱分解し、た炭素粉末は分子中に炭素を結合１−、たイ
１機高分子物質及び７／又は瀝青物（以下炭素源物質と
いう）とカーボンブラックとの混合物を炭素源物（はの
熱分解温度以上の温度好ましくは１０００〜２０００℃
で熱処理１〜で得られるものである。

炭素源物質を熱分’：ｓ’Ｆ　して牛Ｆ）■１て・炭Ａ
−の１１１１合（９１、原料として用いらハたカーボン
シラ７り（・こ対し１〜６０重敏係程度含−角するもａ
）が々Ｊ圧しく、１１に景気未満では導電性能が十分−
〇なく、６０車Ｆ４ｉ手をこえると粗粒分が多くなる傾
向かあ、て）の”で：好ニド１、　＜ない。本発明にお
いて、炭末諒物り↓とは１０００℃以上の温度で本質的
に炭−４・と？３ｃ、り得イ）物質である。

その具体例とし”（はポリ塩化ビニル、ホリｌ−クリＩ
コ　−ニ　ト　リ　ル、ホ　　リ　ス　チ　し′ン　、
　　ポ　リ　エ　チ　レン　、　　エヂし／）−酢酸ビ
ニル共１Ｆ８体、スチし・ン・ゾタゾエン共重合体、ポ
リブタジェン、天然イム、タール、ピッチ、アスファル
ト昏があげら牙（イ）。

次に原料として用いらＪするカーボンブラックは何才１
のカーボンブラックでもよいが、ぞのま１）でも成る・
１呈度の導１↑も件付与能力なイ」するものが好：Ｆし
く、こｈらの中でアセチレンシラツクや［−］木１ｉ１
ｃ■簡品名箇ケッチェンブラックＦＣ１のような副生カ
ーボンブラックが竹に好ましいものである。

以上説明した炭素源物ａとカーｌｊ’ｊンブラックとを
１９１定の配合割合で；’Ｍ合し、これを生成する炭素
７ノー燃焼し、ない雰囲下高温熱処理す第１ばよい。

、二のような勲１分解１７た炭素粉末はポリマー１００
重ｒｊ）部に対１．．．−．５−１００重量部、好まし
くは１５へ一４０重′、４１一部配合するが、５重是部
未満では組成物の導’ｉｉｉ　＋１が劣り、１００７Ｉ
；ｙ９部をこえて）と導電性をよ犬であ不・が、流動性
が悪＜　７ｃイ）ので均一に混練ができず、成ノ［６υ
１１−Ｖ件が不良となど）の゛で好ましく４ｃい。

次に本発明の構成成分である炭素繊維は市販のものが用
いＩＦ）オ′１ｚ）。市販のものとしてはポリアクリロ
−＝−１−ＩＪ　Ａやビ゛ノチ類を繊維状とし２、こＪ
ｌを不融化Ｌ２、さらに焼成した炭素繊維、又炭化水素
ガスを熱分解させイ・と共にこれを気相成長させて繊＆
ｆｆ化１−．た炭素繊維（枠があるがこねらは単独又は
併用して使用することかで・きる。

こ上！ら炭素繊維の配合割合は、ポリマー１ｏ。

５ｆｒ量部に対し１〜１００重景部、好ましくは５〜４
０重量部さらに好ましくは１５〜４０重量部であ２）。

１重邦゛部未満では、組成物の機株的強度向−ヒを図る
こ−とが雌しく、１１〕Ｏ重：、；部を・こジ４、と流
動性が悪く／、ｃるので好ｆＬ＜ない。本す１３明の組
ｌＪい勿はＡｌＩ記熱分熱分解炭素、炭く、繊灯１の他
（τさｒ）に可塑剤、充填剤、酸化防止剤、１ｌｌｌｌ
熱安定剤、２；１剤、短燃剤、架橋剤、架橋助剤、紫外
線吸収剤等の助剤を３４１させることがて、き、ぞの添
り＋１１ｉｌｌの４’ｉＩｉ類及び添力１．１　：！ｉ
等を変えることにコーｔ〕硬！ｅ（用ル、るいは軟質用
等いろいろの物（′１（ハものが１！）「・土１′７．
．）。

本発明の組成物を製芥、−４イ・にけ、熱分ｊｌＬ’（
Ｌ、た炭素及びＬ人！素繊狂活の構成成分Ｊ・；よび七
・安にＬｅ４、じ名種助剤を立方体型混合桧・、■Ｆｊ
！！　？、ｉ’ａ合枡・、ヘンシＪルミキーリー、バン
バリーミキ“ソー、ニーダ、ｒＪ−ターを内蔵した連続
型混紳機等（（て１跣４１冶↑９合して製造することが
できろ。

また、イ、［１成物を成型力１１工Ａるには、その組成
物を一ケ溶融ゲル化しベレットとして用いても、１、い
し、押出％、射出成型機、プ１／ス、ロール、回転等成
押ｊ機で直接成型力ｆｌ工し７てもよい。

以上説明Ｉ７たように、本発明の組成物は、抗張力等の
機械的（牛質を損７’：ｃう串なく成型加工が容易であ
る導電性組成物であるため、帯電防止用シート、静電気
除去用アースベルト、通信用アンテナ、面状発熱体、電
磁波遮蔽用や筐体、同軸ケーブル、フィルム等に使用す
ることができる。

以下、本発明を実施例をあげさらに具体的に説明する。

実施例１〜５及び比較例１〜４ 熱分解炭素の製造 塩化ビニル樹脂粉末（電気化学工業＠製、商品名「デフ
。カビニール５ｓ−１１０ｓＪ　）ｊＯ重量部とアセチ
レンブラック（電気化学工業＠製、商品名「アセチレン
ブラック粉状Ｊ　）１００重Ｍ　部および水１８０重量
部の混合粒状物を１３００℃で熱処理して熱分解炭素を
得た。

本発明島内製造 上記製造により得た熱分解炭素１．ポリマ、−および炭
素繊維を第１表の割合で配合し混練した。なおポリマー
１００重量部に対し、酸化防止剤として２．６−シプチ
ルー４−メチルフェノール（ＢＨＴ　）　０．５重量部
、亜りん酸トリ（ノニルフェニル）エステル（′Ｉ′Ｎ
ｐ　）　０．５　重量部、滑剤としてステアリン酸亜鉛
１．０重量部を配合し、これを温度１５　［）℃、に設
定した１、７λのバンバリーミキサ−にて８分間混練し
た後熱分解炭素ｔｒ：　ｌα加ｊ７．２分間混練した。

この組成物を８インチロールでシートとしこれを粉砕し
メルトフローインデックスおよび体積固有抵抗を測定し
た。その結采を第１表に示す。

（注１）　第１表に示した各種材料は次のものを用いた
。

ｆｌ）　　＋ｌ？　＋Ｊスス−−レン・・・・７１ｊ、
気化学工業■、商品名「ヂノカポリスチレントｌｌ５ −６」（高流動性酬衝舗性 タイプ） （２＋Ａ）３Ｓ　　・・・・・・・・・・電気化学工業
（（２）、商品名ｇｆ’　ンカＡＬ＋５ｔ）Ｆ　Ｊ　（
高流動タイプ） １３１　　！：　＋１ブロツクポリマー・・・・・・電
気化学工業（Ｘ駒スチレン−ブタジェンブロック 共１に合ゴム、商品名１−デン カ＋ｙｑａａ　１６０２　Ｊ （４）副生カーボン・・・・・・日本Ｂ″Ｃ■、商品名
「チッチエンＦＣ」 （５）炭木繊絹Ｉ　　ＰＡＮ系：東し■、商品名１−ト
レカＴ−００８Ａ−００３」長さ６ ｍｍのチョップトファイバー ビ９テ系：呉羽化学工業什）ハ商品 名１−クレカｃ−２ｏ３ｓｊ長さ ろ開のグラファイト化チョツ プドファイバー （注２）　表中の×は混線小町を示−４１’−。

（注６）　第１表の物性測定は？ノシの方法に」、つた
。

ｆｌＪ　　メルトフローインデックス ＪＩｓｘ　７２１０に準じ、温度２００℃、荷ｉ［（５
ｋｇにて１ｉｌｌｌ定しプこ。

（２）　　体積固有抵抗 シートを１８０℃の力１１熱斗、１００　ｋｇ”’／　
ｂｖ２の圧力でプレス成ルリ１．た７Ｘ２０Ｘ７０ｍｍ
の試片をデジタルマルチメータ（クケダ理研（へ））製
、商品名Ｔｌ（−６８５６）にて測定した。

実施例６〜８、比較例５〜７ 実施例１〜５で使用した熱分ＩＱ（炭素を第２′表の割
合で配合混練し導電性組成物を得ｔ０尚、実施例６〜７
および比較例５〜乙の□場合は常温にてパンバリミキザ
ーを用いて混練し、ロールによりシートを作成した。こ
のシートを１５０℃×２５分間プレス加硫し厚さ１．５
朋のシートとｌ〜だ。なお実施例８および比較例７の場
合はパン／ぐリミキサーの混練温度を１２０℃とし、プ
レス加硫温度を１８０℃とした以外は実施例６〜７と同
様に行って厚さ２．０朋のシートを得た。こ土しらの物
（／ｌをへ′５２表に示−Ｊ。

（注１）　第２表中の各種材料は次のものを用いた。

（１）クロロゾレンゴム・・・電気化学工業■、商品名
［テンカクロロプレンゴム −４０Ｊ （２）　　スチレンブタジェンゴム・・・日本ゼ°オン
■、商品名「ニラボール１５０２Ｊ （３）　　エチレン酢へ酸ビニル共重合体・・・日本ユ
ニカー■、商品名「ＮＵＣ−３１４５」 （４）老化防止剤Ａ・・・犬山新興■、商品名「ツクラ
ック２２４」 （５）老化防止剤Ｂ・・・犬山新興■、商品名「ツクセ
ラーｃｚＪ （６）加硫促進剤・・・・・・三新化学■、商品名「サ
ンセラー２２」 （主成分２−メルカプトイミ ダブリン） （７）炭素繊維・・・・・・束し■、商品名「トレカＴ
−００８Ａ−００３Ｊ （注２）　第２表の組成物の物性の測定は次の方法によ
った。

（１１体積固有抵抗・・・・・・ＪＩＳＫ７２１０に準
じた。

温度２００℃荷重５　ｋｇ （２）　　ムー二粘度・・・・・・・・・ＪＩＳＫ、６
３００に準じた。

１３）　　引張強度、伸び、硬さ、圧縮永久伸び、及び
反発Ｊｉｆ性率はいずれもＪＩＳＫ６５０１に準じた。

特許出願人　電気化学工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリマー１００重量部、分子中に炭素を結合した有機高
   分子物質及び／又は瀝青物とカーボングラツクとの混合
   物を熱分解した炭素粉末５〜１００重量部及び炭素繊維
   １〜１００重量部を主成分とすることを特徴とする導電
   性組成物。