树脂成形体的制作方法

文档序号:4487699阅读:412来源:国知局
专利名称:树脂成形体的制作方法
技术领域
本发明涉及成形体、尤其树脂成形体。
背景技术
由树脂材料组成的成形体,一般都显示优异的电绝缘性,因而广泛用于电器、电子器件领域。不过,树脂材料本身成形得到的电器、电子器件材料一般因电绝缘性高而容易带电,有时会通过附着尘埃或放电而对集成电路等电子器件造成损害等问题。因此,用于半导体制造领域等的树脂成形体通常可以用各种方法赋予其微弱的导电性。
作为对成形体赋予导电性的最简单方法,已知有对树脂成形体涂布表面活性剂溶液的方法。然而,这种方法需要在一个单独步骤对已经制造的树脂成形体另外涂布表面活性剂溶液,因此,除树脂材料的成形步骤外,还要追加一个表面活性剂溶液的涂布步骤。而且,用这样的方法得到的树脂成形体的导电性容易受湿度影响,在树脂成形体的表面容易润湿的状态(即高湿状态)下所需要的导电性容易发挥,而在表面难以润湿的状态(即干燥状态)下所需要的导电性难以发挥。进而,用这种方法得到的树脂成形体,所涂布的表面活性剂一部分会吸收到成形体内部,但多数会通过摩擦而从表面除去,因而随着时间推移发生导电性下降是不可避免的。因此,这样的树脂成形体要么难以长时间维持导电性,要么由于去除的表面活性剂也有可能在半导体制造过程中引起污染。
因此,最近,有人做了从一开始就赋予树脂成形体本身以导电性的尝试,以代替如上所述用表面活性剂溶液涂布法的事后赋予导电性的方法。其中,对树脂材料添加事先赋予导电性的材料、混合或混练,把这样的树脂材料成形为所需要的形状,从而实现有带电性的树脂成形体。此时所用的赋予导电性的材料,通常是表面活性剂等抗静电剂、或者金属材料或碳素材料等导电性填料。
这里,在选择表面活性剂等抗静电剂作为赋予导电性材料的情况下,抗静电剂会徐徐地从树脂成形体内部渗移到表面,因而树脂成形体需要长时间才能表现出导电性。而且,由于抗静电剂所产生的效果因树脂材料的种类而异,因而在考虑树脂材料的玻璃化温度或结晶性和与树脂材料的相溶性等的同时,还必须选择适合于树脂材料的抗静电剂。进而,渗移到树脂成形体表面的抗静电剂,同如上所述涂布方法的情况一样,多数也会通过摩擦除去,结果在半导体制造过程等中也有引起污染的可能性。
与此相反,导电性填料只需适量地与树脂材料混合就能迅速地对树脂成形体赋予导电性,而且,与抗静电剂的情况不同,不必考虑与树脂材料的组合(即,对各种树脂材料有泛用性),因而,与使用抗静电剂的情况相比,对树脂成形体可以容易地赋予稳定的导电性。
可是,作为含有导电性填料的树脂成形体,在特开昭63-53017号公报中记载了一种把含有64~80%(体积)的树脂和36~20%(体积)的导电性物质的树脂组合物成形得到的树脂成形体,通过施加1000V以下的电压达到了所希望的阻抗值。这里所使用的导电性物质是金属、金属氧化物和碳等的电良导体微粒或纤维或这些的混合物,其比重通常在1以上,因而可以认为其树脂成形体含有至少20%(重量)的导电性物质。
此外,特开昭62-110917号公报中记载了在从含有导电性物质的聚合物(树脂材料)形成的线状体(芯体)上配置由绝缘性聚合物组成的被覆层的复合线状体,再用10kV以下的高电压实施处理,从而得到的导电性复合线状体,即树脂成形体。这里所使用的导电性物质是诸如碳黑,其使用量诸如相对于聚合物重量而言是20~200%(重量)。
然而,导电性填料与树脂材料相比是昂贵的。例如,广泛用于制造树脂成形体的聚丙烯树脂和改性聚苯醚树脂的日本国内价格在本专利申请提交时分别为大约100日元/kg和1000日元/kg,而作为导电性物质使用的沥青系碳纤维和碳黑的同期日本国内价格分别为大约3000日元/kg和500~1000日元/kg。因此,上述各专利公报中记载的树脂成形体都是相对于树脂材料而言混合了大量导电性材料的,因而虽然赋予了所需要的导电性,但代价是极其高昂的。特别是在需要对树脂成形体赋予接近于金属的导电性和提高对电磁波的屏蔽性的情况下,相对于树脂材料而言应添加的导电性填料量增大,因而这样的树脂成形体成本显著高于其它成形体。而且在这种情况下,树脂成形体中所含的大量导电性填料有可能妨碍该树脂材料本来能达到的各种特性,而且树脂成形体中的导电性填料变得容易脱落,也有引起污染之虞。
进而,上述特开昭63-53017号公报中记载的树脂成形体由于含有大量导电性填料,因而其色调受到导电性填料色彩的强烈影响。尤其该专利公报的实施例所记载的树脂成形体含有大量碳纤维或石墨粉作为导电性填料,因而色彩固有地变成黑色,要自由地赋予其本身所希望的色彩是极困难的。另一方面,特开昭62-110917号公报中记载的树脂成形体为了实现与其它非导电性纤维和谐的色彩而对芯体配置用来实现那样的色彩的被覆层,其结果,成为芯体和被覆层双层构造,因而构成复杂。
本发明的目的是在抑制导电性填料添加量的同时提高树脂成形体的导电性、特别是降低表面阻抗。
本发明的另一个目的是实现一种尽管抑制了导电性填料添加量但显示出高导电性、尤其低表面阻抗而且赋予了色彩的树脂成形体。
发明公开本发明涉及的树脂成形体包含由树脂材料组成的基体和分散于该基体内的导电性填料,导电性填料的含量不足20%(重量),且实施了20kV以上至基体绝缘击穿电压以下的电压的加压处理。要说明的是,导电性填料的含量是诸如1.0%(重量)以上~16%(重量)以下。此外,这里使用的导电性填料是诸如其填料群电阻值大于105Ωcm而小于10-2Ωcm者。而且导电性填料是诸如纤维状者。在这种情况下,导电性填料的平均纤维径是诸如0.002μm以上~15μm以下。此外,在树脂成形中这种导电性填料的平均残存长宽比是诸如10以上~100,000以下。而且,本发明的树脂成形体进一步含有诸如与导电性填料一起分散于基体内的着色材。在这种情况下,导电性填料是诸如碳纤维和石墨纤维中至少一种。而且,在这种情况下,也可以进一步含有与导电性填料和着色材一起分散于基体内、用于隐蔽导电性填料色彩的隐蔽材。
这样的本发明树脂成形体的表面电阻通常是105Ω/□以上~1012Ω/□以下。
本发明的树脂成形体,为了实施预定电压的加压处理,能显示出比含有同量导电性填料的其它树脂成形体更高的导电性,特别是更小的表面电阻。换言之,这种树脂成形体能显示出比从其中所含导电性填料含量通常可以预期的更高的导电性、特别是更小的表面电阻。而且,这种树脂成形体把导电性填料含量限制在上述范围内,因而在基体内有着色材分散的情况下,能呈现与该着色材的色彩相应的色彩。
本发明另一方面所涉及的树脂成形体包含由树脂材料组成的基体和分散于该基体内的导电性填料,导电性填料的含量不足20%,且树脂材料加热处理到软化点然后冷却到室温后的表面电阻是加热处理前的表面电阻的100倍以上。此外,导电性填料的含量是诸如1.0%(重量)以上~16%(重量)以下。而且,这种树脂成形体在加热处理后进一步实施20kV以上至基体绝缘击穿电压以下的电压的加压处理的情况下的表面电阻,通常是实施加压处理前的表面电阻的1/100以下。
而且,这种树脂成形体进一步包含诸如与导电性填料一起分散于基体内的着色材。在这种情况下,树脂成形体也可以进一步含有诸如与导电性填料和着色材一起分散于基体内、用于隐蔽导电性填料色彩的隐蔽材。
这些方面所涉及的树脂成形体,与含有同量导电性填料的其它树脂成形体相比,能显示出低表面电阻和高导电性。而且,这种树脂成形体把导电性填料添加量限制在上述范围内,因而在基体内有着色材分散的情况下,能呈现出与各该着色材的色彩对应的色彩。
本发明所涉及的树脂成形体的制造方法包含一种含有树脂材料和导电性填料且导电性填料含量设定为20%(重量)以下的成形材料的制备步骤,使成形材料成形为预定形状的步骤,和对成形的成形材料施加20kV以上~树脂材料的绝缘击穿电压以下的电压的步骤。其中,成形材料中导电性填料的含量设定在诸如1.0%(重量)以上至16%(重量)以下。而且,成形材料进一步含有诸如着色材。此外,在这种情况下,成形材料也可以进一步含有用于隐蔽导电性填料色彩的隐蔽材。
这样的本发明制造方法,由于对含有导电性填料且成形的成形材料施加预定电压,因而与按照先有制造方法用同量导电性填料制造的成形材料相比,能实现显示高导电性尤其低表面电阻的树脂成形体。此外,用这种方法能把成形材料中的导电性填料含量限制在一定量以下,因而在成形材料含有着色材的情况下能赋予树脂成形体以与各该着色材相应的色彩。
本发明的处理装置是用来提高以20%(重量)以下的比例含有导电性填料的树脂成形体的导电性的,配备用于对树脂成形体施加20kV以上~其绝缘击穿电压以下的电压的加压部件,和用于把树脂成形体传送到加压部件的传送手段。
本发明其它方面所涉及的处理装置同样是用来提高以20%(重量)以下的比例含有导电性填料的树脂成形体的导电性的,配备用来施加20kV以上~其绝缘击穿电压以下的电压的电极,和用来使树脂成形体向电极传送并使得电极与树脂成形体以一定间隔相对的传送手段,而且该传送手段是接地的。
其中,电极是诸如由许多针状电极组成的电极群。在这种情况下,处理装置进一步配备用来调整电极与树脂成形体之间的间隔的间隔调整装置。另一方面,传送手段是诸如能把许多树脂成形体依次连续地向电极传送的。
本发明所涉及的这样的树脂成形体处理装置由于能借助于传送手段向电压加压部传送树脂成形品并在那里对树脂成形体施加预定电压,因而可以容易地提高如上所述只含有一定量以下的少量导电性填料的树脂成形体的导电性,尤其能容易地使表面电阻降低。
本发明的其它目的和效果,从以下的详细说明就会显而易见。
附图简单说明

图1是用来制造本发明树脂成形体的电压加压装置的概略构成图。图2是显示对树脂成形体之一例实施的热重量分析的结果的图。图3是显示实施例1所得到的圆板的热重量分析结果的图。图4是显示实施例2所得到的圆板的热重量分析结果的图。图5是显示实施例3所得到的圆板的热重量分析结果的图。图6是分别显示实施例14所得到的圆板的电压加压处理前后纤维群含量与表面电阻的关系图。
发明详细说明本发明的树脂成形体主要包含基体和分散于该基体内的导电性填料。
基体是由树脂材料组成的,而且能成形为所希望的形状的。这里可以用的树脂材料没有特别限定,是已知的热塑性树脂或热固性树脂。
其中,作为热塑性树脂,可以列举诸如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂和聚丙烯酸苯乙烯树脂等泛用塑料,丙烯酸-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS)、聚苯醚树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、尼龙-6和尼龙-6,6等工程塑料,以及聚醚-醚酮树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚砜树脂、四氟乙烯-乙烯共聚物树脂、聚偏二氟乙烯树脂、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚苯硫醚树脂、改性聚苯醚树脂、聚苯醚树脂和液晶聚合物等超工程塑料等。而作为热固性树脂,可以列举诸如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂和不饱和聚酯树脂等。
另一方面,在基体中分散的导电性填料是通常用来对树脂成形体赋予导电性的,是金属材料、碳素材料、涂布了金属材料的有机材料、涂布了金属材料的无机材料、涂布了碳素的无机材料或涂布了石墨的无机材料、或从这几组中任意选择的2种以上材料的混合物。
其中,作为金属材料,可以列举银、铜、镍、铁、铝、不锈铜和氧化锡等。作为碳素材料,可以列举聚丙烯腈树脂、沥青、苯胺树脂、嫘萦和木素等碳素前体物烧制得到的碳素、碳黑、乙炔黑、厨黑和石墨。作为涂布了金属材料的有机材料,可以列举涂镍树脂。作为涂布了金属材料的无机材料,可以列举涂镍云母、涂银玻璃、涂铝玻璃、镀镍玻璃和镀镍碳素等。作为涂布了碳素的无机材料,可以列举涂碳钛酸钾。作为涂布了石墨的无机材料,可以列举涂布了石墨的钛酸钾。
此外,上述导电性填料是粒状、薄片状、须晶状和纤维状等各种形状的,或这些的任意混合物,而且形状是没有特别限定的。例如,作为粒状填料,可以列举作为金属材料组成物的银粉、铜粉、镍粉、铁粉、氧化锡粉,和作为涂布了金属材料的无机材料的涂银玻璃珠,以及作为碳素材料组成的碳黑、乙炔黑、厨黑。此外,作为薄片状物,可以列举铝片或涂镍云母。进而,作为须晶状物,可以列举作为涂布了碳素的无机材料的涂碳钛酸钾须晶,和作为碳素组成物的石墨须晶。进而,作为纤维状物,可以分别列举作为金属材料组成物的铝、铜和不锈钢等的长纤维或短纤维,作为涂布了金属材料的无机材料组成物的涂铝玻璃纤维或镀镍玻璃纤维,作为涂布了金属材料的有机材料组成物的涂镍树脂纤维、作为碳素材料组成物的聚丙烯腈系碳素纤维、各向同性沥青系碳素纤维、各向异性沥青系碳素纤维、苯胺树脂系碳素纤维、嫘萦系碳素纤维和木素系碳素纤维等碳素纤维以及石墨纤维。
此外,作为本发明中所用导电性填料,从较少使用量就能在树脂成形体中实现所需要的导电性、尤其较低表面电阻来看,较好的是填料群电阻值在105Ωcm以上~10-2Ωcm以下者、更好的是104Ωcm以上~10-2Ωcm以下者。其中,填料群电阻值并非树脂成形体中所含导电性填料各个片的电阻值,而是作为导电性填料群(集合体)的电阻值,是按以下方法求出的。首先,制备一种中心部有直径0.8cm的贯通孔的电绝缘体,该贯通孔的一端用铜制电极封止。然后,在贯通孔内填充0.5g导电性填料群,从贯通孔的另一端插入铜制压棒,加20kgf/cm2的压力,使导电性填料群成形为高度×cm的圆柱状。在这种状态下,在电极与压棒之间连接测定器,测定贯通孔内压缩的导电性填料群的电阻值。填料群电阻值是将所测定电阻值乘以导电性填料群成形体端面面积(即0.42πcm2)得到的积除以高度×cm而作为体积电阻值(Ωcm)求出的。此外,导电性填料群的电阻值测定时所用的测定器,较好的是能抵消空白时的电阻值,即电极与压棒直接接触时的电阻值者,例如,可以列举Advantest公司的数字式万用表“R6552”。以下提到填料群电阻值时,均指这样求出的导电性填料集合体的体积电阻值。
此外,作为导电性填料,较好的是纤维状物、尤其平均纤维径0.002μm以上~15μm以下的极细纤维状物。在使用这样的纤维状导电填料的情况下,以较少的使用量就能在树脂成形体中实现所需要的导电性、尤其较小的表面电阻,而且使采用后述着色材对树脂成形体自由地赋予所希望的色彩、尤其鲜明色彩变得容易。此外,在使用平均纤维径0.002μm以上~2μm以下的超极细纤维状导电性填料的情况下,即使它是由黑色碳素材料组成的碳素纤维或石墨纤维等,只需用后述的着色材,即甚至不用后述的隐蔽材,也能容易地对树脂成形体赋予鲜明的色彩。
进而,作为平均纤维径为0.002μm左右的超极细纤维状的导电性填料,可以列举碳素纤维之一种的“Hyperion”(Hyperion公司的商品名)。
作为导电性填料,在使用如上所述纤维状物的情况下,本发明的树脂成形体较好制造得使该导电性填料的平均残存长宽比达到10以上~100,000以下,更好达到15以上~10,000以下。这种平均残存长宽比在制造过程中达到10以下的情况下,除非增加导电性填料的添加量,否则,尤其有不能达到低表面电阻之虞。相反,导电性填料的平均残存长宽比超过100,000的树脂成形体一般是难以制造的。此外,这里所说的残存长宽比,不是对上述树脂材料混合前导电性填料的长宽比,而是指对树脂材料混合并使树脂材料成形后的导电性填料的长宽比(纤维长/纤维直径)。因此,这种残存长宽比可以通过诸如使构成树脂成形体的树脂材料热分解或溶解于溶剂中,从树脂成形体中分离出导电性填料,通常用光学显微镜或扫描型电子显微镜测定其中数百根(纤维)的平均长度和平均直径,再根据这些值求出。
此外,本发明的树脂成形体也可以进一步包含与上述导电性填料一起分散于基体中的着色材。这种着色材,只要是能用来赋予本发明树脂成形体以所希望色彩而且是非导电性的,种类没有特别限定,是各种有机颜料或无机颜料。作为较好可以使用的有机颜料的具体例,可以列举萘酚红,稠合偶氮黄和稠合偶氮红等偶氮系颜料,铜酞菁蓝或铜酞菁绿等酞菁系颜料,联蒽醌红、硫靛、perinone橙、苝猩红、喹吖啶酮品红、异吲哚啉酮黄、奎诺酞酮黄和吡咯红等稠合多环颜料。而作为较好可以使用的无机颜料的具体例,可以列举锌白、氧化钛、铁丹、氧化铬、钴绿、钴蓝等氧化物颜料,镉黄或镉红等硫化物颜料,群青等硅酸盐颜料,碳酸钙等碳酸盐颜料,锰紫等磷酸盐颜料等。这些着色材较好在考虑与所利用树脂材料的适合性的同时适当选用,也可以适当混合使用以期达到所希望的色彩。
进而,本发明的树脂成形体,在含有上述着色材的情况下,也可以进一步包含与导电性填料和着色材一起分散于基体中的、用来隐蔽导电性填料色彩的隐蔽材。这里可以用的隐蔽材是用来抑制着色材所赋予的树脂成形体的色彩受导电性填料色彩的影响并使树脂成形体呈着色材所产生的鲜艳色彩,通常较好的非导电性的白色粒状物。具体地说,可以使用诸如氧化钛、云母、滑石、碳酸钙。
本发明的树脂成形体中,所述导电性填料的含量可以设定得使之达到20%(重量)以下,较好0.01%(重量)以上~20%(重量)以下,更好0.1%(重量)以上~18%(重量)以下,进一步更好1.0%(重量)以上~16%(重量)以下。这种含量在20%(重量)以上时,不仅树脂成形体成本提高,而且也有导电性填料从树脂成形体上脱落而引起污染之虞。此外,树脂成形体的色彩受到导电性填料色彩强烈影响,即使在使用隐蔽材的情况下,也难以将树脂成形体设定为与着色材色彩对应的所希望色彩。进而,在导电性填料呈粒状的情况下,树脂成形体的机械强度有下降之虞。另一方面,在导电性填料呈纤维状的情况下,树脂成形体容易发生翘曲,而且树脂成形体的表面糙度增大,有使表面平滑性受损之虞。
此外,基体中着色材和隐蔽材的含量没有特别限定,可以根据赋予树脂成形体的色彩的色度或亮度任意设定,但通常较好设定在使构成基体的树脂材料所赋予的树脂成形体的各种特性不受妨碍的程度。具体地说,着色材较好设定得使之达到树脂成形体重量的0.1%(重量)以上~5.0%(重量)以下,更好达到0.2%(重量)以上~2.0%(重量)以下。此外,隐蔽材较好设定得使之达到树脂成形体重量的0.1%(重量)以上~10%(重量)以下、更好达到0.2%(重量)以上~0.5%(重量)以下。
在此,作为着色材或隐蔽材使用的氧化钛由于能起到光氧化催化剂的作用,因而大量含有该物质的树脂成形体在光的照射下变得容易氧化降解。因此,在用氧化钛作为着色材或隐蔽材的情况下,其含量应尽可能少,具体地说,较好限定到树脂成形体重量的0.1~2.0%(重量)左右。
本发明的树脂成形体是实施电压加压处理的。这种加压处理是对含有导电性填料,必要时还含有着色材和隐蔽材而且成形的、上述树脂材料组成的基体的处理。
这种处理所施加的电压通常设定在20kV以上~树脂成形体的基体即构成该基体的树脂材料的绝缘击穿电压以下、较好设定在20kV~50kV。在施加电压低于20kV的情况下,本发明树脂成形体的导电性有时不能提高到与导电性填料所含比例相应程度的导电性以上。而且,即使有时能提高导电性,其再现性方面也是有问题的。反之,在施加电压达到基体(树脂材料)的绝缘击穿电压以上的情况下,树脂成形体有被损坏之虞。此外,上述绝缘击穿电压是各树脂材料固有的值,在各种便览等文献上有记载,那样的记载内容可供参考。其中,各种文献所列出的绝缘击穿电压通常以MV/m为单位表示,是用树脂材料形成的厚度1m的成形体的值,因而本发明中较好的是适当计算与树脂成形体的厚度相应的绝缘击穿电压值。
此外,这种处理所需要的时间没有特别限定,通常是1~600秒左右,较好是5~60秒左右。即使施加电压超过600秒,树脂成形体的导电性也不会再高于某一恒定值,而却是不经济的。
以下说明本发明树脂成形体的制造方法。
首先,把上述树脂材料、导电性填料以及必要时的着色材和隐蔽材混合、制备成形材料。其中,导电性填料的混合量设定得使之在成形材料中的比例为不足20%(重量),较好0.01%(重量)以上~20%(重量)以下,更好为0.1%(重量)以上~18%(重量)以下,进一步较好为1.0%(重量)以上~16%(重量)以下。此外,在使用着色材的情况下,其混合量设定得使之在成形材料中的比例为0.1%(重量)以上~5.0%(重量)以下、较好为0.2%(重量)以上~2.0%(重量)以下。进而,在使用隐蔽材的情况下,其混合量设计得使之在成形材料中的比例为0.1%(重量)以上~10%(重量)以下、较好在0.2%(重量)以上~5.0%(重量)以下。
树脂材料与导电性填料的混合方法没有特别限定,例如,可以采用以已知的各种进料器等对树脂材料供给导电性填料、混练的方法。此时,为了提高导电性填料的分散性,必要时也可以预先调整树脂材料的粘度。
要说明的是,在成形材料含有着色材和隐蔽材的情况下,这些可以与导电性填料同时用上述方法对树脂材料混合。在这种情况下,着色材和隐蔽材与导电性填料一起分散于树脂材料中,使成形材料着色成与所利用着色材的种类相应的色彩。
其次,使所得到的成形材料成形为所希望的形状,例如板状或纤维状等,得到树脂成形体。其中,可以采用加压成形法、注塑成形法、挤塑成形法等已知的各种成形法。要说明的是,在成形材料含有着色材的情况下,这里得到的树脂成形体会呈现出与所利用着色材相应的色彩。尤其在成形材料含有隐蔽材的情况下,由于它有效地隐蔽了导电性填料的色彩,因而树脂成形体呈现出与所利用着色材相应的鲜艳色彩。
然后,对所得到的树脂成形体实施电压加压处理。其中,通常将树脂成形体接地,在该树脂成形体上方配置电极,对该电极施加交流电压或直流电压。这里,在施加交流电压的情况下,其频率为1MHz以下时容易提高导电性的改善效果、尤其表面电阻的降低效果。另一方面,在施加直流电压的情况下,加在电极上的电压的极性无论正的还是负的均可,但一般来说设定为正极时容易提高导电性的改善效果、尤其表面电阻降低效果。
图1显示此时所用的电压加压装置,即本发明所涉及树脂成形体处理装置之一例的概略构成。图中,电压加压装置1主要配备电压加压部2和树脂成形体M的传送装置3,即传送手段。
电压加压部2主要配备电极部4和与电极部4连接的高电压发生装置6。电极部4有向传送装置3一侧开口的壳体5和在壳体5内向下方设置的众多针状电极组成的电极群5a。壳体5可通过升降装置5b在上下方向移动,因此,能以可调整方式设定树脂成形体M与电极群5a的尖端部之间的间隔。此外,在壳体5内,还配置了图上没有显示的。与臭氧脱除装置连接的空气吸引装置。
高电压发生装置6是具备过电流防护功能的交流或直流高电压发生装置,并内置滑线电阻调压器或硅可控整流调压器,从而以可调整方式构成可发生的电压值。
另一方面,传送装置3是用来使众多树脂成形体M连续地依次移送供给电极部4的下方的,以配备环形带7的带传送方式构成。环形带7是诸如金属带或有导电性的树脂带,而且是接地的。而且,环形带7是由诸如每一定时间以一定量动作的步进电机8驱动,并设定得能按图上箭头方向移动,移送中的树脂成形体M能在电极部4的下方停留一定时间(通常是1~600秒左右,较好是5~60秒左右之间)。此外,步进电机8以可变方式设定与要对树脂成形体实施电压加压处理的时间相应的动作定时。
此外,步进电机8是经由控制装置9连接到电压加压部2的高电压发生装置6上的。这个控制装置9在步进电机8把树脂成形体M移送到电极部4的下方时把电信号(控制信号)送到电压加压部2,并设定得使高电压发生装置6能作用一定时间。
在采用这样的电压加压装置1对树脂成形体M实施电压加压处理的情况下,首先启动电压加压部2的高电压发生装置6,操作那里的滑线电阻调压器或硅可控整流调压器以设定发生电压,即对树脂成形体M的加压电压。这里设定的电压值是如上所述的20kV以上~构成树脂成形体M的树脂材料的绝缘击穿电压以下,较好是20kV~50kV。
此外,启动传送装置3的步进电机8,使环形带7上载置的众多树脂成形体M连续且按顺序地移送到电极部4的下方。当通过启动步进电机8而将树脂成形体M移送到电极部4的下方时,控制装置9就对高电压发生装置6发送动作指令。因此,对配置于电极部4的下方的树脂成形体M,便经由电极群5a施加一定时间(即步进电机8的上述停止运行期间)的预先设定的来自高电压发生装置6的高电压。此电压加压时发生的臭氧借助于空气吸引装置从壳体5中吸引出来,并借助于臭氧脱除装置处理。
当步进电机下一次启动时,实施了电压加压处理的树脂成形体M就借助于环形带7移送到电极部4以外(图的右方),电极部4的下方紧接着配置所处理树脂成形体M的下一个位置上的树脂成形体M。因此,电压加压装置1变得能对众多树脂成形体M连续且按顺序地实施电压加压处理。
如上所述的电压加压处理时,电极群5a的尖端部与树脂成形体M之间的间隔,较好的是通过用升降装置5b调整壳体5的上下方向位置,根据电压加压环境、加压电压值、树脂成形体的种类或形状以及树脂成形体中所含导电性填料的种类或数量等来适当设定。例如,在空气中施加30,000V电压时,该间隔通常设定在20~100mm、较好在30~50mm范围内。这个间隔不足20mm时,有过电流变得容易发生之虞。反之,若超过100mm,则有可能变得几乎无法实现电压加压处理的效果。
要说明的是,上述电压加压装置1中,作为用来对树脂成形体M施加电压的电极群5a,采用的是众多针状电极组成物,但该电极群5a也可以配列众多半球状电极或众多平板状电极。此外,不用电极群5a,而采用与树脂成形体M的形状(大小)一致的一枚平板状电极,同样也能实施电压加压处理。
此外,上述电压加压装置1中,将环形带7一侧接地,借此从电极群5a对树脂成形体M施加电压,但当把用环形带7传送的树脂成形体M以非接触状态夹在与高电压发生装置6连接的一对平板状电极之间或由众多针状电极等组成的一对电极群之间的方式来构成时,同样也能实施本发明。
进而,电压加压装置1的高压发生装置6也可以运用诸如高压脉常发生器或冲击电压发生装置等来构成。
经由以上步骤得到的本发明树脂成形体,当与在树脂材料组成的基体内分散了导电性填料的其它树脂成形体比较时,显示出从其中所含导电性填料量通常难以达到的高导电性、尤其低表面电阻值。即,本发明的树脂成形体,尽管将导电性填料的含量控制在20%(重量)以下,但能显示出半导体制造领域中一般要求的105Ω/□以上~1012Ω/□以下范围内的表面电阻、或10-2Ω/□以上~1013Ω/□以下的表面电阻。具体地说,在使用诸如聚丙烯腈系碳素短纤维作为导电性填料的情况下,能显示出与其导电性填料含量比这多若干个重量百分点(通常3~5%(重量)左右)的树脂成形体同等的导电性或表面电阻。
树脂成形体通常是导电性填料彼此之间能够接触的概率越高其导电性就越高,而如果导电性填料含量减少,其概率就会降低,因而难以表现出导电性,尽管如此,本发明的树脂成形体与通常树脂成形体相比能发挥如上所述高导电性的理由,例如,可以考虑如下。在树脂材料组成的基体内有导电性填料分散的树脂成形体中,可以认为在内部形成了由导电性填料和存在于其间的基体(即树脂材料)构成的多个或无数个电容器集合体。本发明的树脂成形体由于实施了电压加压处理,因而可以推测在构成这样的电容器的导电性填料之间发生基体的绝缘击穿,其结果形成了电流通路,从而提高了导电性。
因此,本发明的树脂成形体在抑制价格昂贵的导电性填料添加量的同时,可以发挥用那样的导电性填料添加量通常无法达到的高导电性。换言之,这种树脂成形体能发挥比从导电性填料含量通常可以期待的导电性更高的导电性。因此,这种树脂成形体,与发挥同等导电性的其它树脂成形体相比,可以廉价地提供。
本发明的树脂成形体,由于能发挥这样的特有效果,因而也能实现迄今为止含有导电性填料的树脂成形体难以达到的电阻值。例如,在用碳素纤维作为导电性填料的情况下,若对树脂材料徐徐增加其添加量,则树脂成形体在该添加量达到某一数量以前一直保持表面电阻为1014~1015Ω/□左右的电绝缘性,但若超过某一定添加量,则添加量只要稍有变化,树脂成形体的导电性就会有极大提高(即表面电阻变得极小),众所周知,把树脂成形体的表面电阻设定在半导体制造领域一般要求的105~1012Ω/□左右的范围内是极其困难的。本发明的树脂成形体,即使是在使用会出现这样的现象的碳素纤维等导电性填料的情况下,只要是在其添加量与导电性的关系呈缓慢变化的范围内设定其添加量,也能实现比该添加量通常能达到的导电性更高的导电性,因而,把表面电阻设定在105~1012Ω/□左右的范围或10-2~1013Ω/□的范围内就变得比较容易。
要说明的是,本发明的树脂成形体由于能用如上所述的导电性填料赋予导电性,因而可用于对抗静电或防止尘埃附着有需求的领域,例如半导体制造用夹具(jig)、集成电路(IC)托盘、载体等各种用途。在这种情况下,树脂成形体由于能像以上所述那样用着色材赋予各种色彩,因而能通过色彩来区分用途或种类。例如,IC托盘有时会根据利用目的来制成表面电阻不同的诸多种类,但由本发明树脂成形体组成的IC托盘可以按每个表面电阻种类改变色彩,因而在电器、电子器件的制造步骤等中,可以容易地根据色彩识别诸多种类物品中所需要的那一种。
此外,本发明的树脂成形体,也可以作为再循环品再次再生成同样的树脂成形体。即,本发明的树脂成形体,若粉碎后再次成形为所希望的形状,进而在已经叙述的条件下实施电压加压处理,就能再生成表面电阻小的同样树脂成形体。这里,在树脂成形体用着色材赋予色彩的情况下,再生后的树脂成形体能反映出同样的色彩。要说明的是,实施了电压加压处理的先有树脂成形体、尤其特开昭62-110917号涉及的树脂成形体,由于有如上所述的芯体和被覆层双层构造,因而作为再循环品再次再生成同样的树脂成形体实质上是困难的。
用于制造本发明树脂成形体的上述电压加压装置1,也可以用于处理以20%(重量)以下比例含有导电性填料的树脂材料组成的现存树脂成形体。即,用电压加压装置1对现存树脂成形体的如上所述电压加压处理,可以成为用来提高各该现有树脂成形体的导电性的处理方法。在这种情况下,现有树脂成形体用传送装置3传送,并在电压加压部2的电极部4以与上述同样的加压电压,即20kV以上~构成各该树脂成形体的树脂材料的绝缘击穿电压以下的加压电压,较好20kV以上~50kV以下的加压电压,对各该树脂成形体实施电压加压处理。其结果,各该现有树脂成形体能够显示出比处理前所显示的导电性更高的导电性、尤其较低的表面电阻。
本发明的树脂成形体,在外观形态等方面与其它树脂成形体没有特别不同之处,因而要根据外观形态来从其它树脂成形体中识别出来是困难的,但可以用例如如下方法来从其它树脂成形体中判别出来。
(方法1)对预先测定了表面电阻的树脂成形体实施热重量分析,分析各该树脂成形体中所含导电性填料的数量和种类。然后,在从热重量分析结果判明的导电性填料量不足20%(重量)且预先测定的树脂成形体的表面电阻处于以该导电性填料量通常无法达到的水平的情况(即比通常能达到的表面电阻低的情况)下,可以判定各该树脂成形体就是本发明的树脂成形体。
对树脂成形体实施热重量分析时,通常在空气中以10℃/分钟左右的升温速度把树脂成形体从室温加热到1000℃,考察在此期间的重量变化。在加热后树脂基体不残存碳的情况下,热重量分析时树脂成形体的加热也可以在氮气等惰性气体中实施。
图2显示由含有15%(重量)碳素纤维和15%(重量)非导电性无机物、表面电阻为1.4×103Ω/□的聚砜树脂(加热处理后有碳残存的树脂)组成的树脂成形体的热重量分析结果。要说明的是,非导电性无机物是包括作为隐蔽材使用的氧化钛在内的数种无机物的混合物。图2中以%表示的数值显示拐点之间的重量减少。图中,可以确认在637.6~763.5℃范围内有14.4%的重量减少,这显然与树脂成形体中所含碳素纤维的量是大体上一致的。此外,800℃的残留分是大约15%,这显然与树脂成形体中所含非导电性无机物的量是大体上一致的。通过这样的热重量分析结果,可以清楚作为分析对象的树脂成形体含有约15%(重量)的碳素材料系导电性填料和约15%(重量)的非导电性无机物。
这里,549.5~637.6℃范围内29.5%的重量减少是由于构成树脂成形体基体的聚砜树脂的碳化引起的,其燃烧速度与碳素纤维或其它碳素材料系导电性填料相比是显著快的,因而可以容易地判别并非起因于作为导电性填料的碳素纤维。
此外,在树脂成形体中包含的导电性填料为金属材料系填料的情况下,观测到其导电性填料的氧化所引起的重量增加。因此,当热重量分析结果中确认有重量增加时,可以推测树脂成形体含有金属材料系导电性填料。
这种方法采用ESCA(光电子能谱法)或者EPMA(电子探针微区分析器)代替热重量分析法实施分析,在推测树脂成形体中所含导电性填料的种类或数量的情况下同样也能实施。
(方法2)树脂成形体在构成它的树脂材料的软化点或其以上加热处理后冷却到室温,测定该树脂成形体的表面电阻。本发明的树脂成形体或用本发明方法处理的树脂成形体,通过这样的加热处理能够修复绝缘破坏部分,而且加热处理后的表面电阻与加热处理前的表面电阻相比有所增大。更具体地说,本发明的树脂成形体通常是加热处理后的表面电阻达到加热处理前的表面电阻的100倍以上。与此相反,与本发明不同的树脂成形体,即没有电压加压处理经历的树脂成形体,由于没有绝缘破坏部分,因而即使实施如上所述的加热处理,也难以使表面电阻增大。
要说明的是,像以上所述那样加热处理的本发明树脂成形体,若随后在如上所述的条件下进一步实施电压加压处理,则表面电阻能够达到该电压加压处理前的1/100以下。
(方法3)在树脂成形体有黑色系以外的色彩的情况下,只要其色彩实质上均匀地出现在树脂成形体的整个断面上,而且其表面电阻在105~1012Ω/□左右的范围、或10-2~1013Ω/□的范围内,该树脂成形体就有可能是本发明的树脂成形体。同时,含有20%(重量)以上本发明中可以使用的碳素材料系导电性填料的树脂成形体,由于总体上呈黑色,因而即使含有着色材,也无法呈现与该着色材对应的色彩。此外,在只赋予树脂成形体表面部分以色彩的情况(例如,前面列举的特开昭62-110917号公报中记载的树脂成形体那样的情况)下,无法在该树脂成形体的整个断面出现均匀色彩。
(方法4)树脂成形体用丙酮和水充分洗涤,比较洗涤前后的表面电阻。本发明的树脂成形体,其表面电阻在洗涤前后难以变化;但其它树脂成形体,尤其用表面活性剂赋予导电性的树脂成形体,洗涤后的表面电阻显著增高。因此,通过测定树脂成形体洗涤前后的表面电阻,就能判别树脂成形体是否是本发明的树脂成形体。
以下基于实施例更详细地说明本发明。
实施例1准备平均纤维径7μm且平均长宽比857的聚丙烯系碳素短纤维(三菱嫘萦公司,商品名“PYROFIL”)组成的、填料群电阻值为0.06Ωcm的纤维群(导电性填料)。
然后,用进料器对作为树脂材料的聚苯醚树脂(日本通用电气公司,商品名“NORYL PPO534”)供给上述纤维群、黄色着色材(东洋化成公司,商品名“CB116”)、作为隐蔽材的氧化钛(石原产业公司,商品名“CR60”)和滑石(富士滑石公司,商品名“#1000”),混合,制备含有纤维群,着色材和隐蔽材的树脂材料组成的粒料(成形材料)。要说明的是,纤维群的混合比例设定得使之在粒料中达到6.0%(重量)。此外,着色材、氧化钛和滑石的混合比例设定得使其分别达到1.0%(重量)、0.2%(重量)和3.0%(重量)。这种粒料呈现着色材赋予的黄色。
这种粒料在树脂温度240℃、注塑压力为1,200kg/cm2、模型温度为60℃的条件下用住友重机械工业公司的PROMAT注塑成形机成形,得到直径50mm、厚度3mm的黄色圆板即树脂成形体。所得到的圆板表面上用银糊形成一对电极,测定该电极间的电阻,求出圆板的表面电阻(Ω/□)时,是4×105Ω/□。要说明的是,以下当说到“表面电阻”时均系指以这样的方式测定的电阻。
此外,圆板中聚丙烯腈系碳素纤维的平均残存长宽比是28.6。这里,这种平均残存长宽比是使圆板溶解在二氯甲烷中而分离出聚丙烯腈系碳素短纤维,用光学显微镜测定,算出其中400根的平均长度和平均直径。
然后,把所得到的圆板载置于接地的平板上,在该圆板上方配置由多根针状电极组成的电极群。要说明的是,平板与电极群之间的间隔设定为40mm,电极群不直接接触圆板。然后,对电极群施加10秒钟30,000V直流电压,使其极性为正极。以这种方式实施电压加压处理的圆板(本发明涉及的树脂成形体)的表面电阻是1×1012Ω/□,可以确认比电压加压处理前有大幅度下降。而且,圆板的色彩在电压加压处理后也没有变化。
此外,对这种圆板实施热重量分析的结果显示于图3中。这种热重量分析结果是用精工仪器公司的商品名“TG/DTA32”作为热重量分析仪、分析条件分别设定为测定温度范围=20~1,000℃、升温速度=10℃/分钟且空气流量=200.0mL/分钟而得到的,其中,以%表示的数值是重量残存率。这个热重量分析结果显示圆板中的纤维群重量是5.8%(重量),这个值与圆板制造时所用纤维群的混合比例大体上相一致。此外,这个结果还显示残留5.3%(重量)不燃残渣,但这可以认为是源于隐蔽材等的。
实施例2对作为树脂材料的聚丙烯树脂(日本Polychem公司,商品名“NOVATEC BC3B”),同实施例1一样混合由平均纤维径7μm且平均长宽比为857的聚丙烯腈系碳素短纤维(三菱嫘萦公司,商品名“PYROFIL”)组成、填料群电阻值为0.06Ωcm的纤维群,黄色的着色材(东洋化成公司,商品名“CB116”),作为隐蔽材的氧化钛(石原产业公司,商品名“CR60”)和云母(Kuraray公司,商品名“KurarayMica200HK”),得到粒料。要说明的是,纤维群的混合比例设定得使之在粒料中达到5.0%(重量)。此外,着色材、氧化钛和云母的混合比例设定得使之分别达到0.6%(重量)、0.2%(重量)和1.0%(重量)。这种粒料呈现着色材所产生的鲜艳黄色。
从所得到的粒料,经由与实施例1的情况同样的成形过程,制造了圆板。这种圆板呈现鲜艳的黄色。而且,圆板中聚丙烯腈系碳素短纤维的平均残存长宽比是51.1。这种平均残存长宽比,除用热萘烷作为圆板溶解用溶剂这一点外,是与实施例1的情况同样进行求出的。
测定所得到圆板实施电压加压处理前后的表面电阻。电压加压处理条件,除使用30kV交流电压这一点外,同实施例1的情况一样设定。圆板的表面电阻,相对于电压加压处理前的2.6×1014Ω/□而言,电压加压处理后降低到3.3×105Ω/□。要说明的是,圆板的色彩即使在电压加压处理后也没有变化。
此外,电压加压处理前对圆板实施热重量分析的结果显示在图4中。这种热重量分析结果是用精工仪器公司的商品名“TG/DTA32”作为热重量分析仪、分析条件分别设定为测定温度范围=20~1,000℃、升温速度=10℃/分钟且空气流量=200.0mL/分钟而得到的,其中,以%表示的数值是重量残存率。图4中显示的热重量分析结果表明圆板中的纤维群重量是4.9%(重量),显而易见,这个值与圆板制造时所用纤维群的混合比例是大体上一致的。而且,这个结果显示残留了2.1%(重量)不燃残渣,但可以认为这来源于隐蔽材等。
实施例3纤维群和着色材的混合比例分别变成6.0%(重量)和1.0%(重量),而且除不使用氧化钛和云母这一点外,同实施例2的情况一样进行,制造了黄色的圆板。圆板中聚丙烯腈系碳素短纤维的平均残存长宽比是52.3。这种圆板的表面电阻测定后,在与实施例2同样的条件下对该圆板实施电压加压处理。圆板的表面电阻,在电压加压处理前为8×1013Ω/□,而在电压加压处理后降低到4×105Ω/□。要说明的是,圆板的色彩即使在电压加压处理后也没有变化。
此外,对电压加压处理前的圆板,同实施例2的情况一样实施热重量分析,其结果显示在图5中。图5中所示热重量分析结果表明圆板中的纤维群重量是6.1%(重量),显而易见,这个值与圆板制造时所用纤维群的混合比例是大体上一致的。此外,这个结果显示仍残留0.5%(重量)的不燃残渣,但可以认为这是由于圆板中所含杂质的缘故。
实施例4对作为树脂材料的聚苯醚树脂(日本通用电气公司,商品名“NORYL PPO534”),同实施例1的情况一样,混合由平均纤维径为12μm且平均长宽比为250的沥青系碳素短纤维(大阪瓦斯公司,商品名“Xylus GCA03J431”)组成、填料群电阻值为6080Ωcm的纤维群,绿色的着色材(大日精化公司,商品“NO41”)、作为隐蔽材的氧化钛(石原产业公司,商品名“CR60”)和云母(Kuraray公司,商品名“Kuraray Mica200HK”),得到粒料。要说明的是,纤维群的混合比例设定得使之在粒料中达到16%(重量),而着色材、氧化钛和云母的混合比例设定得使之分别达到1.0%(重量)、1.0%(重量)和5.0%(重量)。所得到的粒料呈现着色材所产生的绿色。
从所得到的粒料,经由同实施例1的情况一样的成形过程,制造了圆板。这种圆板呈着色材赋予的绿色。而且,圆板中沥青系碳素短纤维的平均残存长宽比是18.8。这种平均残存长宽比是同实施例1的情况一样进行求出的。进而,这种圆板测定电压加压处理前以及同实施例1的情况一样测定电压加压处理后的表面电阻时,分别是3×1010Ω/□和5×108Ω/□。圆板的色彩即使在电压加压处理后也没有变化。
实施例5~12对作为树脂材料的聚丙烯树脂(日本Polychem公司,商品名“NOVATEC BC3B”),同实施例1的情况一样进行,混合由平均纤维径为7μm且平均长宽比为857的聚丙烯腈系碳素短纤维(三菱嫘萦公司,商品名“PYROFIL”)组成、纤维群电阻值为0.06Ωcm的纤维群,红色的着色材(东洋化成公司,商品名“CB328”),作为隐蔽材的氧化钛(石原产业公司,商品名“CR60”)和滑石(富士滑石公司,商品名“#1000”),得到粒料。要说明的是,纤维群的混合比例设定得使之在粒料中如表1中所示那样。而着色材、氧化钛和滑石的混合比例,对所有实施例来说,均设定得使之分别为1.0%(重量)、0.2%(重量)和3.0%(重量)。
从所得到的粒料,经由同实施例1的情况一样的成形过程,制造了圆板并测定其表面电阻。然后,对所得到的圆板,在表1中所示条件下实施了电压加压处理后,测定了其表面电阻。表1中所示电压加压处理条件如以下所述。结果列于表1中。要说明的是,各实施例所得到的圆板呈现着色材产生的鲜艳红色,其色彩即使是在电压加压处理后也没有变化。
(电压加压处理)条件A由能在上下方向延伸的多数针状电极组成的一对电极群以35mm的间隔上下配置,并将下侧电极群接地。然后,在下侧电极群上载置圆板,在电极群之间施加30秒的+30kV直流电压。
条件B由能在上下方向延伸的多数针状电极组成的一对电极群以35mm的间隔上下配置,并将下侧电极群接地。然后,在下侧电极群上载置圆板,在电极群之间施加30秒的-30kV直流电压。
条件C由能在上下方向延伸的多数针状电极组成的一对电极群以30mm的间隔上下配置,并将下侧电极群接地。然后,在下侧电极群一侧以上下方向配置数个圆筒状支持具,在该支持具上水平载置圆板。这样在一对电极群之间水平配置圆板,并在电极群之间施加30秒钟的+50kV直流电压。
条件D由能在上下方向延伸的多数针状电极组成的一对电极群以30mm的间隔上下配置,并将下侧电极群接地。然后,在下侧电极群一侧以上下方向配置数个圆筒状支持具,在该支持具上水平载置圆板。这样在一对电极群之间水平配置圆板,并在电极群之间施加30秒钟的-50kV直流电压。
表1

实施例13对实施例2得到的、电压加压处理后的圆板,考察加热处理后的表面电阻。其中,圆板在表2所示温度加热30分钟,然后用10分钟时间冷却到室温,这样的加热-冷却循环在各温度上均实施4个循环,然后测定表面电阻。结果列于表2中。加热处理温度的范围为95~165℃的情况下,加热处理后的表面电阻与加热处理前大致相同,未见大幅度变化,但在实施例2所用树脂的软化点即175℃加热处理后,可以看到表面电阻大幅度上升到电压加压处理前的水平。
表2

实施例14只采用与实施例2中所用的同一种聚丙烯树脂和纤维群,同实施例2的情况一样进行,制造了圆板。制造了6种圆板,其纤维群含量分别设定为5%(重量)、6%(重量)、7%(重量)、8%(重量)、9%(重量)和10%(重量)。各圆板的表面测定结果显示在图6中。
然后,对纤维群含量分别设定为5%(重量)、6%(重量)、7%(重量)和8%(重量)的圆片,实施同实施例2的情况一样的电压加压处理,测定其后的表面电阻。结果列于图6中。
比较例1实施例1中纤维群、着色材和氧化钛的混合比例分别变成20%(重量)、3.0%(重量)和1.0%(重量),并利用5.0%(重量)云母(Kuraray公司,商品名“Kuraray Mica200HK”)代替滑石,除此之外,用同实施例1一样的方法制造圆板。该圆板呈浓灰色,粒料中添加的着色材所产生的色彩没有反映出来。进而,这种圆板,甚至在实施电压加压处理之前,就已经显示出2.0×102Ω/□的表面电阻。
比较例2与实施例2所用的相同的聚丙烯树脂67%(重量)、碳黑(Akzo公司,商品名“Ketchen Black EC)20%(重量)、红色着色材(东洋化成公司,商品名”CB328“)3.0%(重量)、氧化钛(石原产业公司,商品名“CR60”)5.0%(重量)和滑石(富士滑石公司,商品名“#1000”)5.0%(重量),同实施例1的情况一样混合,得到粒料,进而从这种粒料同实施例1的情况一样进行,得到圆板。所得到的圆板是黑色的,着色材所产生的色彩没有反映出来。而且,这种圆板的表面电阻甚至在实施电压加压处理之前就已经是4Ω/□。
本发明,只要不违背其精神或主要特征,就能以其它各种各样的方式实施。因此,上述实施例在所有方面都只不过是举例说明,而不是限定性的解释。本发明的范围就是由权利要求范围显示的那些,无论如何不限定于本说明书。进而,属于权利要求范围的等效范围内的变形或变更,均纳入本发明的范围内。
权利要求
1.一种树脂成形体,包含由树脂材料组成的基体,和分散于所述基体内的导电性填料,其中,所述导电性填料的含量低于20%(重量),而且实施了20kV以上~所述基体的绝缘击穿电压以下的电压的加压处理。
2.权利要求1记载的树脂成形体,其中,所述导电性填料的含量为1.0%(重量)以上~16%(重量)以下。
3.权利要求1记载的树脂成形体,其中,所述导电性填料是其填料群电阻值为105Ωcm以上~10-2Ωcm以下的。
4.权利要求1记载的树脂成形体,其中,所述导电性填料是纤维状的。
5.权利要求4记载的树脂成形体,其中,所述导电性填料的平均纤维径是0.002μm以上~15μm以下。
6.权利要求5记载的树脂成形体,其中,所述导电性填料的平均残存长宽比是10以上~100,000以下。
7.权利要求1记载的树脂成形体,进一步包含与所述导电性填料一起分散于所述基体内的着色材。
8.权利要求7记载的树脂成形体,其中,所述导电性填料是碳素纤维和石墨纤维中至少一种。
9.权利要求8记载的树脂成形体,进一步包含与所述导电性填料和所述着色材一起分散于所述基体内、用于隐蔽所述导电性填料色彩的隐蔽材。
10.权利要求1记载的树脂成形体,其中,表面电阻是105Ω/□以上~1012Ω/□以下。
11.一种树脂成形体,包含由树脂材料组成的基体,和分散于所述基体内的导电性填料,其中,所述导电性填料的含量低于20%(重量),而且在所述树脂材料的软化点加热处理再冷却到室温后的表面电阻是加热处理前的表面电阻的100倍以上。
12.权利要求11记载的树脂成形体,其中,所述导电性填料的含量为1.0%(重量)以上~16%(重量)以下。
13.权利要求11记载的树脂成形体,其中,所述加热处理后,进一步实施了20kV以上~所述基体的绝缘击穿电压以下的电压加压处理的情况下的表面电阻,是实施所述电压加压处理前的表面电阻的1/100以下。
14.权利要求13记载的树脂成形体,进一步包含与所述导电性填料一起分散于所述基体内的着色材。
15.权利要求14记载的树脂成形体,进一步包含与所述导电性填料和所述着色材一起分散于所述基体内、用于隐蔽所述导电性填料色彩的隐蔽材。
16.树脂成形体的制造方法,包含含有树脂材料和导电性填料且所述导电性填料的含量设定在20%(重量)以下的成形材料的制备步骤,和使所述成形材料成形为预定形状的步骤,和对成形的所述成形材料施加20kV以上至所述树脂材料的绝缘击穿电压以下的电压的步骤。
17.权利要求16记载的树脂成形体制造方法,其中,所述成形材料中所述导电性填料的含量设定在1.0%(重量)以上~16%(重量)以下。
18.权利要求16记载的树脂成形体制造方法,其中,所述成形材料进一步包含着色材。
19.权利要求18记载的树脂成形体制造方法,其中,所述成形材料进一步包含用于隐蔽所述导电性填料色彩的隐蔽材。
20.树脂成形体的处理装置,它是用来提高以20%(重量)以下的比例含有导电性填料的树脂成形体的导电性的处理装置,其中配备了用于对所述树脂成形体施加20kV以上~其绝缘击穿电压以下的电压的电压加压部,和用于向所述电压加压部传送所述树脂成形体的传送手段。
21.树脂成形体的处理装置,它是用来提高以20%(重量)以下的比例含有导电性填料的树脂成形体的导电性的处理装置,其中配备了用于对所述树脂成形体施加20kV以上~其绝缘击穿电压以下的电压的电极,和给所述电极与所述树脂成形体设置间隔,并用于把与之相对的所述树脂成形体向所述电极传送的传送手段,并将所述传送手段接地。
22.权利要求21记载的树脂成形体处理装置,其中,所述电极是由多个针状电极组成的电极群。
23.权利要求22记载的树脂成形体处理装置,进一步配备用于调整所述电极与所述树脂成形体之间的间隔的间隔调整装置。
24.权利要求21记载的树脂成形体处理装置,其中,所述传送手段可以将多个所述树脂成形体依次连续地向所述电极传送。
全文摘要
显示出比从导电性填料含量通常可以期待的更高的导电性、尤其更低表面电阻的树脂成形体。这种树脂成形体包含由树脂材料组成的基体和分散于基体内的导电性填料,导电性填料含量设定在20%(重量)以下,并实施了20kV以上~基体绝缘击穿电压以下的电压的电压加压处理。导电性填料是诸如碳素纤维或石墨纤维等纤维状物,其平均纤维径是诸如0.002~15μm。这种树脂成形体通常进一步含有与导电性填料一起分散于基体内的着色材,并呈现与该着色材相应的色彩。
文档编号B29C70/88GK1332769SQ99815149
公开日2002年1月23日 申请日期1999年11月1日 优先权日1998年12月28日
发明者挂川宏弥 申请人:大阪瓦斯株式会社
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