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樹脂成形品の製造方法 UPDATE

国内特許コード P110005866
掲載日 2011年10月21日
出願番号 特願2004-112084
公開番号 特開2005-297207
登録番号 特許第4257791号
出願日 平成16年4月6日(2004.4.6)
公開日 平成17年10月27日(2005.10.27)
登録日 平成21年2月13日(2009.2.13)
発明者
  • 松原 雅春
  • 佐々木 篤史
  • 戸崎 正道
  • 酒井 伸
  • 山極 佳年
  • 高橋 幸彦
出願人
  • 日精樹脂工業株式会社
  • 国立大学法人信州大学
  • 長野県
発明の名称 樹脂成形品の製造方法 UPDATE
発明の概要 【課題】 樹脂成形品において、カーボンナノ材料の添加量を抑えつつ導電性を高めることができる技術を提供することを課題とする。
【解決手段】 射出速度を下げることで、電気抵抗値を下げ、導電性を高める。
【効果】 射出速度を下げることで、電気抵抗値を下げることができれば、高価なカーボンナノ材料を節約することができ、樹脂成形品のコストを抑えることができる。同時に、カーボンナノ材料の添加割合樹脂を減らすことで、樹脂の成形性を高め、樹脂成形品の品質を高めることができる、又は品質低下を回避することができる。又は、樹脂成形品には、高い導電性は不要であって、表面に溜まる静電気を逃がすことができる程度の低い導電性があれば十分であるというものがある。この様な樹脂成形品は、射出速度を上げて、電気抵抗値を上げることで製造することができる。
【選択図】 図6
従来技術、競合技術の概要


樹脂にカーボン材料を混ぜることで導電性プラスチックを製造することができる。近年、普通のカーボン材料よりも格段に微細な材料であるカーボンナノ材料が開発され、実用化されつつある。



図9はカーボンナノファイバのモデル図であり、カーボンナノ材料の一種であるカーボンナノファイバ110は、六角網目状に配列した炭素原子のシートを筒状に巻いた形態のものであり、直径Dが1.0nm(ナノメートル)~150nmであり、ナノレベルであるため、カーボンナノファイバ、カーボンナノ材料又はカーボンナノチューブと呼ばれる。なお、長さLは数μm~100μmである。



炭素原子が立方格子状に並んだものがダイヤモンドであって、ダイヤモンドは極めて硬い物質である。カーボンナノファイバ110は、ダイヤモンドと同様に規則的な結晶構造を有するために機械的強度は大きい。また、炭素は電気をよく通すため、電極などに用いられる。



この様なカーボンナノ材料を用いて導電性樹脂成形品を製造することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開2002-97375公報(第9頁)



特許文献1の段落番号[0066]の表に示されるとおり、実施例1はカーボンナノチューブが0.5wt%で、体積固有抵抗が0.2Ω・cm、実施例3はカーボンナノチューブが3wt%で、体積固有抵抗が0.09Ω・cm、実施例6はカーボンナノチューブが10wt%で、体積固有抵抗が0.08Ω・cmであった。この様にカーボンナノチューブの添加割合を増加することで、電気抵抗を下げ、導電性を高めることができる。



しかし、カーボンナノチューブは樹脂や普通の炭素繊維に比較して極めて高価な材料であって、樹脂成形品は高価になる。
また、導電性を高めることを目的としてカーボンナノチューブや炭素繊維の添加割合を増すことは、樹脂の粘性が高まり(固くなり)、成形性が低下し、成形不良の原因となり、好ましくない。
したがって、カーボンナノチューブを増加することで導電性を高める従来の技術には限度があり、これに代わる技術が求められる。

産業上の利用分野


本発明は、良導電材料であるカーボンナノ材料を樹脂に混合して製造する樹脂成形品の製造技術に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
カーボンナノ材料を含有してなる樹脂成形品の製造方法であり、射出速度を制御することで所望の電気抵抗値を有する樹脂成形品を得る樹脂成形品の製造方法において、
射出速度を除く射出条件、樹脂の種類、この樹脂に混合するカーボンナノ材料の種類及び樹脂とカーボンナノ材料との混合比を共通にし、射出速度を変えて各々射出成形する工程と、得られた複数の樹脂成形品の電気抵抗値を計測する工程と、計測した電気抵抗値と射出速度との相関関係を調べる工程と、得られた相関関係に基づき、以降に射出成形を行うときにその樹脂成形品に要求される電気抵抗値に対応する射出速度を導き出す工程と、この射出速度で射出成形を実行する射出成形工程とからなることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。

【請求項2】
カーボンナノ材料を含有してなる樹脂成形品の製造方法であり、射出速度を制御することで所望の電気抵抗値を有する樹脂成形品を得る樹脂成形品の製造方法において、
厚さを含む樹脂成形品の大きさ、射出速度を除く射出条件、樹脂の種類、この樹脂に混合するカーボンナノ材料の種類及び樹脂とカーボンナノ材料との混合比を共通にし、射出速度を変えて各々射出成形する工程と、得られた複数の樹脂成形品の電気抵抗値を計測する工程と、計測した電気抵抗値と射出速度との相関関係を調べる工程と、得られた相関関係に基づき、以降に射出成形を行うときにその樹脂成形品に要求される電気抵抗値に対応する射出速度を導き出す工程と、この射出速度で射出成形を実行する射出成形工程とからなることを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2004112084thum.jpg
出願権利状態 登録


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