導電性フィラーを含有する熱可塑性樹脂の熱/電気特性に関する伝熱学的見地からの研究

从传热角度研究含导电填料的热塑性树脂的热/电性能

• 批准号: 13750165
• 负责人: 斉藤 卓志
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750165/
• 关键词: 熱可塑性樹脂; 微細炭素粉; 体積抵抗率; 電界強度; 平均粒子間距離; バリスター特性; 電荷移動; ケッチェンブラック; 体積低効率; ガラス転移点; 熱電子; 分子配向

本年度は,導電性フィラーを含有する熱可塑性樹脂材料の導電特性に対して踏み込んだ議論を行うために,材料中の電荷移動を支配すると考えられる電界強度とフィラー間平均距離の影響を詳細に検討した.供試材料は前年度と同様,フィラーの分散性を良好にするべく改質されたポリカーボネート中に微細な炭素粉(平均粒子径は数十nm,以下CB)を微分散させた厚さ100μmのシート材を使用した.ただし,CB濃度が6,7,8wt.%の三種類の試料を用意した.また,材料の体積抵抗率測定についても,昨年同様,高抵抗測定手法であるASTMD-257規格に基づく系を採用した.実験条件としては,印可電圧を100〜1000V,シートを重ねることにより試料厚さを100〜400μmに変化させるとともに,CB濃度の違いによる平均CB粒子間距離の影響を検討した.材料の体積抵抗率に対する試料厚さと印可電圧の影響について,電界強度(印可電圧/試料厚さ)を指標とすることで整理できることを確認した,この結果を踏まえ,電界強度を独立変数軸とするグラフ上において,CB濃度の違いによる体積抵抗率の変化について考察を与えた.すなわち,溶融樹脂材料において広く知られているWLF則(温度と時間の等価性に対する換算則)と同様のアプローチにより,材料中を移動する電荷の移動し易さという視点からは材料に印可する電界強度とCB濃度に換算則が成立すると類推し,実際にデータの重ね合わせを試みた.その結果,印可電界強度の低い領域では,CB濃度に応じて体積抵抗率に大きな開きがあったにもかかわらず,印可電界強度の増加により急激に材料の体積抵抗率が低下する,いわゆるバリスター特性を示す領域において,良好なデータの重ね合わせが行えることを見出した.本研究で得られた結果は,導電性フィラーを含有する樹脂材料中における電荷移動,特にバリスター特性のような非線形現象に対する理解の一助となると考えられる.

This year's conductive thermoplastic resin material contains conductive properties, conductive properties, and conductive materials. The influence of charge movement control and the average distance between electric field strength and average distance are detailed. Test materials are used in the previous year.と同様, フィラーのGood dispersion にするべくmodified されたポリカーボネート中にFine carbon powder (average particle diameter is tens of n m, the following CB) is a micro-dispersed material with a thickness of 100 μm and a CB concentration of 6,7,8wt.%. The purpose of the three kinds of samples is the same as the material volume resistivity measurement, the same as last year, and the high resistance measurement method is ASTMD -257 specifications are based on the base system. The conditions are the same, the printed voltage is 100~1000V, and the heavy voltage is the same. The sample thickness is 100~400μm, the thickness of the sample is 100~400μm, the effect of CB concentration on the average distance between CB particles is The volume resistivity of the material, the thickness of the specimen, the influence of the electrical pressure on the printed material, the electrical boundary strength (the electrical pressure on the printed material/thickness of the specimen) are the indicators.とすることでorganized できることをconfirmed した, このRESULT をStep まえ, ELECTRIC STRENGTH を INDEPENDENT DAWAL AXIS とするグラフ上において, CB concentration and volume resistivity changes were investigated and analyzed, and the molten resin material was analyzed and analyzed.るWLF rule (temperature and time isotropic conversion rule) と同様のアプローチにより, the movement of charge in the material is easyさというPoint of viewからはMaterial printing canするElectrical strength and CB concentrationにConversion rule is establishedするとanalogyし,実界にデータの重ね合わせThe result of the test is that the electric field strength is low, the CB concentration is high, the volume resistance is large, and the resistance is high.わらず, printing can increase the strength of the electric field, increase the strength of the material, and reduce the volume resistance of the material, and the properties of the material can be shown in the field.いて, good なデータの重ね合わせが行えることを见出した. The results of this study are obtained でられたは, conductive フィラーをcontains するCharge movement in resin materials, special characteristics of non-linear phenomena, understanding of the phenomenon, Ichisuke Ichisuke.

项目成果

高田淳志, 佐藤勲, 斉藤卓志: "カーボンブラック添加された導線性シートの電気抵抗変化に関する基礎的研究"成形加工'03. (発表予定). (2003)

Atsushi Takada、Isao Sato、Takashi Saito：“添加炭黑的导电片材电阻变化的基础研究”成型加工 03（待提交）。