プラスチック/金属系導電性複合材の開発に関する研究

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61550220
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 増子 徹 山形大, 工学部, 教授 (40007216)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 米竹 孝一郎 山形大学, 工学部, 助手 (30143085) ; 渡部 慶二 山形大学, 工学部, 助教授 (50007027)
• Keywords: 金属微粒子 / エチレン / 酢ビ共重合体 / 溶融粘度 / 充填率 / 体積固有抵抗 / 導電性塗膜 / 電磁波シール効果 / 繰り返し制御法

Research Abstract

アスペクト比が3/1から10/1まで変化した針状金属微粉末(磁性粉を利用)を三種類選定し、これらとエチレン/酢ビ共重合体に対する混和充填率を変えて検討を行なった所、体積充填率が高くなると共に混合物の体積固有抵抗は低下する事を見出した。しかし、混合物の熔融粘度は、金属粒子体積分率が高くなるとともに著しく増加するため、成形加工性が低下し薄膜平板試料を得る事が困難であった。これを改善するため、低熔融合金を系へ同時に混和して、充填率を減じても金属微粉粒子間に形成され網状構造接点部が導通することによって、系全体の導電化を向上させることを試み、ある程度の成果を得たが、0.1mm以下の薄膜化は出来なかった。
一方、良好な導電性を持たせつつ複合材料の薄膜化を行なうため、充填剤混和方法として高分子溶液を用いる塗料製造法を採用し、導電性塗膜を得た。これに関連して、金属微粒子の溶液内分散状態と塗料の流動性につき検討を行なった。その結果、導電性の良好な塗膜を得るためには、塗液の降伏値が大きいことが必要条件である事を明かにした。アスペクト比の大きい金属微粒子は、流動特性を表すカッソン・プロットにおいて折れ曲がり点の存在することを認め、その原因を考察して学会誌に発表した。
形成された複合材料内部固体構造をX線回折法(円筒カメラ使用)により検討を行ない、導電性が良くなる場合の複合化微細構造をモデル化して考察した。この研究は、今後も継続して実行される。
上記複合材料の体積固有抵抗は、デジタルマルチメーターにより測定を行なったが、特に板状成形試料の抵抗率データを用いて各周波数における電磁波シール効果の計算及び混合状態と抵抗率の関係につき画像処理を用いた検討を行なった。更に複合材料成形の精密制御が可能な繰り返し制御法を開発し、学会誌等に発表した。

Research Products

• [Publications] Toru Masuko;Jun-ich Sugawara;Kenji Iwakura: Repts.Progr.Polym.Phys.Jpn.29. 111-114 (1986)
• [Publications] G.S.Han;Kenji Iwakura;Toru Masuko: Repts.Progr.Polym.Phys.Jpn.29. 115-118 (1986)
• [Publications] Toru Masuko;Hiroyuki Uehara;Kenji Iwakura: Repts. Progr.Polym. Phys.Jpn.30. (1987)
• [Publications] 渡部慶二,山足光義: 計測自動制御学会論文集. 22. 535-541 (1986)
• [Publications] 山本裕、渡部慶二: システムと制御. 30. 401-409 (1986)
• [Publications] Kenji Watanabe and Mitsuyosi Yamatari: 10th Trienninal world Congress of IFAC(Munich). July. (1987)