JP2016027221A

JP2016027221A - 樹脂成形体に使用される機能性不織布、それを用いて得られた樹脂成形体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2016027221A
Application number: JP2015136493A
Authority: JP
Inventors: 津田　統; Osamu Tsuda; 統津田; 浩北原; Hiroshi Kitahara; 恵一郎和田; Keiichiro Wada; 高士見置; Takashi Mioki
Original assignee: Polyplastics Co Ltd; Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Polyplastics Co Ltd; Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 2014-07-07
Filing date: 2015-07-07
Publication date: 2016-02-18
Anticipated expiration: 2035-07-07
Also published as: JP6566753B2; WO2016006614A1

Abstract

【課題】従来技術に係る樹脂成型用材料と対比し、機能性付与（例えば、電磁波シールド性付与）と良好な加工性とを両立させることができる樹脂成形用材料の提供。【解決手段】導電性繊維３０〜８０質量部に対して有機繊維２０〜７０質量部を添加してなるスラリーを抄造することにより得られる、樹脂成形体に使用される機能性不織布。【選択図】なし

Description

本発明は、機能性付与（例えば、電磁波シールド性付与）と良好な加工性とを両立させることができる不織布等に関するものである。

樹脂成形体表面又は表層に機能性（加飾を含む）を持たせるべく、インモールド一体成形、インサートモールド一体成形又はホットプレス等によって、例えばシールド材のような、何らかの機能を有する樹脂成型用材料と樹脂とを一体化させる手法が、従来から提案されている。

例えば、特許文献１には、「成形用キャビティを備えかつ分割面を介して開閉可能に形成した成形用金型の型開き状態の分割面間にシート状に形成したシールド材を挿入設置し、前記成形用金型の型閉め後において熱可塑性樹脂材料を前記成形用キャビティ内に射出充填し、成形品の一方の面に前記シールド材を転写するシールド材付成形品の製造方法であり、導電性材料からなる繊維によりメッシュ状若しくは織布状に形成したシールド材を使用し、前記繊維間に前記熱可塑性樹脂材料の一部を進入させることにより、前記シールド材を前記成形品に固定することを特徴とするシールド材付成形品の製造方法」が開示されている。

また、特許文献２には、「熱可塑性のレーザー透過性樹脂部材と多孔質部材とを接合するにあたり、前記レーザー透過性樹脂部材と前記多孔質部材とを積層し、前記レーザー透過性樹脂部材側からレーザーを照射し、前記多孔質部材を発熱させて前記レーザー透過性樹脂部材を溶融し、溶融した樹脂を前記多孔質部材の空孔に含浸し、その後冷却固化することを特徴とするレーザー透過性樹脂部材と多孔質部材との接合方法」が開示されている。

特開平８−２１６１８２号公報特開２００５−２９７２８８号公報

本発明は、前記従来技術に係る樹脂成型用材料と対比し、機能性付与（例えば、電磁波シールド性付与）と良好な加工性とを両立させることができる樹脂成形用材料を提供することを課題とする。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意研究の結果、不織布の表面抵抗値、引張り強度及び透気抵抗度のバランスを担保することで、機能性付与（例えば、電磁波シールド性付与）と良好な加工性とを両立させることができる不織布を提供し得ることを見出した。その上で、本発明者らは、不織布の表面抵抗値、引張り強度及び透気抵抗度のバランスを担保すべく、様々な材料、組成、形状及び製造方法等について試行錯誤を重ねた結果、本発明を完成させた。

本発明（１）は、導電性繊維３０〜８０質量部に対して有機繊維２０〜７０質量部を添加してなるスラリーを抄造することにより得られる、樹脂成形体に使用される機能性不織布である。
本発明（２）は、前記有機繊維が、軟化点が１４０℃未満である第一の熱可塑性樹脂繊維と、軟化点が１４０℃以上である第二の熱可塑性樹脂繊維と、を含む、前記発明（１）の機能性不織布である。
本発明（３）は、前記第一の熱可塑性樹脂繊維と前記第二の熱可塑性樹脂繊維との合計質量を基準とした際、前記合計質量に対する前記第一の熱可塑性樹脂繊維の質量の比が、０．０７〜０．９５である、前記発明（２）の機能性不織布である。
本発明（４）は、導電性繊維がステンレス繊維、炭素繊維、銅繊維のうち少なくとも１種類を含み、
有機繊維がポリフェニレンサルファイド繊維を含む、前記（１）〜（３）のいずれか一つの機能性不織布である。
本発明（５）は、ポリフェニレンサルファイド繊維が、未延伸のポリフェニレンサルファイド繊維を、ポリフェニレンサルファイド繊維全体の５０〜１００質量％含む、前記発明（４）の機能性不織布である。
本発明（６）は、射出成形にて樹脂成形体を製造する際に使用される、前記発明（１）〜（５）のいずれか一つの機能性不織布である。
本発明（７）は、前記発明（１）〜（６）のいずれか一つの樹脂成形体に使用される機能性不織布を熱可塑性樹脂の表層又は内部に一体化させてなることを特徴とする樹脂成形体である。
本発明（８）は、前記熱可塑性樹脂が、ポリアリーレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂及び液晶ポリマー樹脂からなる群より選択される少なくとも一種である、前記発明（７）の樹脂成形体である。
本発明（９）は、前記発明（１）〜（５）のいずれかの機能性不織布を熱可塑性樹脂の表層又は内部に一体化させる工程を含む樹脂成形体を製造する方法であって、前記一体化させる工程が、射出成形、レーザー溶着、高周波誘導加熱溶着及びホットプレスのいずれかの工程である、樹脂成形体の製造方法である。

本発明に係る不織布を用いると、従来の樹脂成型用材料と対比し、機能性付与（例えば、電磁波シールド性付与）と良好な加工性（例えば、ガス焼けやウェルドライン等の抑制特性）とを両立させることが可能となる。更には、本発明に係る不織布を用いて得られた樹脂成形体は、該樹脂成形体表面又は表層から、脱離又は剥がれ難いという利点をも有する。

本発明は、導電性繊維３０〜８０質量部に対して有機繊維２０〜７０質量部を添加してなるスラリーを抄造することにより得られる、樹脂成形体に使用される機能性不織布である。以下、本発明に係る機能性不織布の製造方法、機能性不織布の構造や物性、機能性不織布の用途等について順に説明する。

≪機能性不織布の製造方法≫
<原料>
（導電性繊維）
本発明に係る導電性繊維としては、炭素繊維、金属被覆炭素繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維、銅繊維、黄銅繊維等の金属繊維、金属被覆ガラス繊維等の無機繊維が挙げられる。これらの中では、炭素繊維、銅繊維又はステンレス繊維が、特にガス抜き特性に優れると理解される。これら繊維は高剛性であるが故、加工時に樹脂側のガスを、当該繊維の骨格を介して略確実に排出することが可能であるからである。加えて、これら繊維は電磁波シールド性に優れている点からも好ましい。また、これらの内の２種類以上を併用して使用することも出来る。ここで、本明細書及び本特許請求の範囲にいう「導電性」とは、体積抵抗率が１００Ωｃｍ未満であることをいう。また、本明細書及び本特許請求の範囲にいう「機能性」とは、シールド性や熱伝導性を付与し得ることをいう。

炭素繊維の具体例としては、例えば、東レ（株）製のトレカ、東邦テナックス（株）製のベスファイトフィラメント、三菱レイヨン（株）製のパイロフィル等が挙げられ、ステンレス繊維の具体例としては、例えば、日本精線（株）製やベカルト社製のステンレス繊維等が挙げられ、銅繊維の具体例としては、例えば、虹技（株）製のＣ１１００が挙げられる。

なお、これら導電性繊維は、樹脂成形体成分との密着性を高めるために、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤等により表面処理されていてもよい。

導電性繊維の平均繊維長は、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、３ｍｍ〜６ｍｍの範囲である。平均繊維長が当該範囲内であると、不織布の製造し易さに加え、樹脂成形体の電磁波シールド性等のバランスがよりとり易い。尚、下記で説明する有機繊維やＰＰＳ繊維を含め、本明細書における「平均繊維長」は、顕微鏡で２０本を測定し、測定値を平均した値である。

導電性繊維の繊維径は、平均繊維径１〜２０μｍの範囲であることが好ましい。平均繊維径が当該範囲内であると、不織布の製造し易さに加え、樹脂成形体の成形性と電磁波シールド性等とのバランスがよりとり易い。尚、本明細書における「平均繊維径」は、顕微鏡で撮像された繊維の断面に基づき断面積を算出し（例えば公知ソフトにて）、当該断面積と同一面積を有する円の直径を算出することにより導かれた面積径の平均値（２０個の繊維の平均値）である。

（有機繊維）
本発明に係る有機繊維としては、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維（以下、ＰＥＴ、又はＰＥＴ繊維ともいう）、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、アラミド繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ポリアリーレンサルファイド樹脂｛例えば、ポリフェニレンサルファイド繊維（以下、ＰＰＳ繊維ともいう）｝、ポリアセタール繊維、液晶ポリマー繊維、ポリイミド繊維、綿、麻等が挙げられる。これらは単独又は２種以上組み合わせて使用することが可能である。また、耐熱性が必要な場合には、ＰＰＳ繊維が好適に使用できる。更に、抄造し乾燥した後のシート形状保持性の観点からは、変性ポリエチレンテレフタレート繊維が好適に使用できる。ここで、「変性ポリエチレンテレフタレート」とは、主たる構造単位であるエチレングリコール単位及びテレフタル酸単位と共に、イソフタル酸単位、フタル酸単位、２，３−ナフタリンジカルボン酸単位、５−アルカリ金属スルホイソフタル酸単位等の芳香族ジカルボン酸単位、アジピン酸単位、アゼライン酸単位、セバシン酸単位等の脂肪族ジカルボン酸単位；ジエチレングリコール単位、プロピレングリコール単位、１，４−ブタンジオール単位等のジオール単位等を少量（通常２５モル％以下）で含むエチレンテレフタレート系重合体をいい、そのうちでも特に非晶質のエチレンテレフタレート系重合体が好ましい。なお、これら有機繊維は、樹脂成形体成分との密着性を高めるためにシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミネートカップリング剤等により表面処理されていてもよい。また、前記有機繊維として、ＰＰＳ繊維を選択する場合には、延伸又は未延伸のＰＰＳ繊維を用いることができるが、熱融着のしやすさ及び加熱時の寸法安定性の観点から未延伸のＰＰＳ繊維を主として用いることが好ましい。中でも、未延伸のＰＰＳ樹脂が、ＰＰＳ繊維全体の５０〜１００質量％含まれていることが特に好ましい。未延伸のＰＰＳ繊維は、結晶化が進んでいないため、後述する熱カレンダーや、樹脂成形時に溶融しやすく、成形体用樹脂との密着性を確保しやすい傾向がある。前記未延伸又は延伸ＰＰＳ繊維を叩解処理し、平均繊維長の調整又は毛羽立たせることもできる。これにより、緻密且つ繊維同士の絡みや、ひっかかりによる強度確保等の効果を得ることが出来る。叩解処理方法としては、抄紙工程で一般的に用いられるＳＤＲ、ＤＤＲ、ビーター等で適宜行うことが出来る。前記叩解処理したＰＰＳ繊維の代用として、ＰＰＳ樹脂粉末を叩解処理により繊維化したものを用いることもできる。コスト面から考えてＰＰＳ繊維よりもＰＰＳ樹脂粉末を用いることが有利であるが、樹脂粉末をそのまま湿式抄紙工程で抄造することは困難である。したがって、叩解処理によりＰＰＳ樹脂粉末の小粒径化や毛羽立ちを行い、樹脂粉末同士のひっかかりやＰＰＳ繊維との絡みやひっかかりにより不織布を得ることが可能となる。ＰＰＳ樹脂粉末の叩解処理方法は、繊維と同じくＳＤＲ、ＤＤＲ、ビーターを用いることができる。加えて、乾式でのミキサーやすりつぶし、粉砕等を行う各種機械による処理を行うこともできる。

ここで、当該有機繊維は、第一の軟化点を有する第一の熱可塑性樹脂繊維と、前記第一の軟化点よりも高い軟化点を有する第二の熱可塑性樹脂繊維と、を含むことが好適である。このような軟化点の異なる熱可塑性樹脂繊維を組み合わせて使用することが、機能性付与（例えば、電磁波シールド性付与）と良好な加工性（例えば、ガス焼けやウェルドライン等の抑制特性）とを両立させる上でより都合がよい。特に、当該有機繊維は、軟化点が１４０℃未満である第一の熱可塑性樹脂繊維（結着用繊維）と、軟化点が１４０℃以上である第二の熱可塑性樹脂繊維と、を含むことが好適である。第一の熱可塑性樹脂繊維は、抄造時の乾燥温度にて溶融し、これにより金属繊維と第二の熱可塑性樹脂繊維とを融着させる役割を果たす。尚、ここでの「１４０℃」は、一般的な抄造時での乾燥温度である。即ち、換言すれば、第一及び第二の熱可塑性樹脂繊維の軟化点が当該乾燥温度を跨ぐような、第一及び第二の熱可塑性樹脂繊維を選択することが特に好適である。

尚、本明細書及び特許請求の範囲における「軟化点」とは、下記測定法に従い測定された値である。
（軟化点の測定法）
有機繊維３ｇを用い、当該繊維を交絡させ、略均一な厚さの、８×８ｃｍの略方形体を調製する。そして、当該略方形体を２枚の金属板間に挟み、当該状態を維持しつつ、１００ｇ／ｃｍ^２の加圧した状態にて、該略方形体を所定温度にて２分間加熱する。その後冷却して持ち上げ、シート状に結着しているか否かを確認する。この際、片部から持ち上げた際、９０質量％以上が持ち上がった場合（即ち、金属板上の残存量が１０質量％未満である場合）、「シート状に結着」と判定する。このような状態になる最低温度を軟化点とする（１００回平均）。

また、当該有機繊維の少なくとも一つは、加工性向上の観点から、樹脂成形体用の樹脂と同一種であることが好ましい。

本発明に係る有機繊維の平均繊維長は、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは、３ｍｍ〜６ｍｍである。平均繊維長が当該範囲内であると、不織布の製造し易さに加え、樹脂成形体の成形性等がより向上し得る。また、有機繊維の平均繊維径は、１μｍ〜３０μｍの範囲であることが好ましい。平均繊維径が当該範囲内であると、添加繊維の交絡が進み易く、かつしなやかな不織布を得ることが出来るため、樹脂成形体に一体化する際の加工特性に優れる。

（他の成分）
本発明に係る不織布を製造するに際しては、原料として導電性繊維及び有機繊維を使用することは必須であるが、用途に応じて他の構成成分を添加してもよい。その他の構成成分として、必要に応じて、例えば、ガラス繊維、ケイ酸マグネシウム繊維、或いはガラスウール、スラグウール、ロックウール等の無機繊維や、例えば、炭酸カルシウム、硅砂、マイクロシリカ、マイカ、水酸化アルミニウム等の各種粉体等を本発明の機能性不織布に担持させることも出来る。

（作用機序）
前記のように、本発明に係る不織布を製造するに際しては、導電性繊維と有機繊維とを必須原料とする。これらを必須成分とし、更に配合量を限定することにより本発明の効果が実現できる作用機序は定かではないが、（理由１）熱により溶融した樹脂が不織布内を含浸する際、親和性が高い有機繊維が存在するためにそもそも含浸し易いことに加え、（理由２）熱によって有機繊維も溶融する場合には更に含浸が促進され、且つ、（理由３）熱によっては溶融しない導電性繊維が骨格として存在することにより、圧力を印加した際に樹脂側のガスを当該骨格を介して確実に排出することが可能となる、と推定される。

<配合>
（導電性繊維／有機繊維）
本発明に係る不織布を製造するに際し、導電性繊維の配合量は、有機繊維２０〜７０質量部に対し、３０〜８０質量部であり、４０〜８０質量部であることが好適である。導電性繊維と有機繊維とを当該範囲で配合することにより、表面抵抗値、引張り強度及び透気抵抗値度の適度なバランスを担保できる。当該バランスが担保されることにより、従来の樹脂成型用材料と対比し、高い電磁波シールド性等を樹脂成形体に付与し得る（即ち、高い導電性を有する）と共に、樹脂成形体の製造時において極めて優れた加工性（例えば、ガス焼けやウェルドライン等の抑制特性）を発揮することが可能となる。

（第一の熱可塑性樹脂繊維／第二の熱可塑性樹脂繊維）
前記のように、本発明に係る不織布の一原料である有機繊維は、軟化点が第一の温度（好適には１４０℃未満）である第一の熱可塑性樹脂繊維（結着用繊維）と、軟化点が前記第一の温度よりも高い第二の温度（好適には１４０℃以上）である第二の熱可塑性樹脂繊維と、を含むことが好適である。ここで、前記第一の熱可塑性樹脂繊維と前記第二の熱可塑性樹脂繊維との合計質量を基準とした際、前記合計質量に対する前記前記第一の熱可塑性樹脂繊維の質量の比が、０．０７〜０．９５であることが好適であり、０．１０〜０．９３であることがより好適であり、０．１５〜０．５０であることが更に好適である。

<プロセス>
前記のように、本発明に係る不織布は、導電性繊維３０〜８０質量部に対して有機繊維２０〜７０質量部を添加してなるスラリーを抄造すること（湿式抄造法）により得られる。より具体的には、該機能性不織布の湿式抄造法による製造方法は、１種又は２種以上の導電性繊維及び有機繊維と必要に応じてその他の原材料とを添加してなる抄造用スラリーを湿式抄造法によりシート形成する際に、網上の水分を含んだシートを形成している前記導電性繊維及び前記有機繊維とを互いに交絡させる繊維交絡処理工程を含んで構成される。以下、各工程を詳述する。

（抄造工程）
抄造工程は、例えば、長網抄紙、円網抄紙、傾斜ワイヤ抄紙等、必要に応じて種々の手法を採用することができる。なお、長繊維の導電性繊維及び／又は有機繊維を含むスラリーを製造する場合、これら繊維の水中での分散性が悪くなることがあるので、増粘作用のあるポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等の高分子水溶液を少量添加してもよい。

（繊維交絡工程）
繊維交絡処理工程としては、例えば、抄造後の該機能性不織布面に高圧ジェット水流を噴射する繊維交絡処理工程を採用するのが好ましい。当該手法（例えば、シートの流れ方向に直交する方向に複数のノズルを配列し、この複数のノズルから同時に高圧ジェット水流を噴射する手法）により、シート全体に亘って各繊維同士を交絡させることが可能であるからである。すなわち、湿式抄造により平面方向に不規則に交差した各繊維等で構成されるシートに、例えば、高圧ジェット水流をシートのＺ軸方向に噴射することにより、高圧ジェット水流が噴射された部分の各繊維がＺ軸方向に配向する。このＺ軸方向に配向した各繊維が平面方向に不規則に配向した繊維間に絡みつき、各繊維が互いに三次元的に絡み合った状態、すなわち交絡することで物理的強度を得ることができるものである。

（ドライヤー工程）
ドライヤー工程（乾燥工程）では、該機能性不織布を構成する有機繊維のうち、少なくとも１種類（第一の熱可塑性樹脂繊維）の軟化点以上の温度で加熱乾燥（水等の分散媒の除去）することが好ましい。これにより、軟化点以上に加熱された繊維同士、あるいは軟化点以上に加熱された繊維とその他の繊維（例えば金属繊維）間において接着効果が生まれ、例えば引張強度が高くなることによって成形体用樹脂が射出された時の該機能性不織布の圧力耐性を高めることが出来る。

（熱カレンダー工程）
上記工程後に更に、熱カレンダーをかけることも出来る。熱と圧力で前記機能性不織布を加工することによって、例えば、前記ドライヤー工程で融着しなかった有機繊維が融着し、更なる接着効果を発揮すると共に、加圧によって導電性繊維間の距離が縮まることにより、該機能性不織布の電磁波シールド性を更に高めることが可能となる。

（焼成工程）
更に、上述した湿式抄造工程後、得られた機能性不織布を真空中又は非酸化雰囲気中で導電性繊維の融点以下の温度で焼結する焼結工程を含んで構成されていてもよい。すなわち、上述した湿式抄造工程後、焼結工程が行われれば、導電性繊維交絡部の固定化が促進されるため、本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布の電磁波シールド性及び熱伝導性を向上させやすくなるという利点がある。

≪機能性不織布の物性・構造等≫
（透気抵抗度）
本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布の透気抵抗度は、１０ｓｅｃ以下であることが好ましく、更に好ましくは、３ｓｅｃ以下である。当該範囲内であると、樹脂成形体の製造時において、より優れた加工性を発揮できる不織布を提供することが可能となる。また、透気抵抗度は該機能性不織布に必要な強度等が維持されるのであれば、下限は特にない。尚、透気抵抗度は、ＪＩＳＰ８１１７に準じて測定した値である。

（坪量）
本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布の坪量は、５０ｇ／ｍ^２〜５００ｇ／ｍ^２であることが好ましく、更に好ましくは、９０ｇ／ｍ^２〜４００ｇ／ｍ^２である。当該範囲内であると、得られる樹脂成形体に対し、より高い電磁波シールド性等を付与可能であると共に、樹脂成形体の製造時において、より優れた加工性を発揮できる不織布を提供することが可能となる。

（密度）
本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布の密度は、１．２０ｇ／ｃｍ^３〜１．９０ｇ／ｃｍ^３であることが好ましい。当該範囲内であると、得られる樹脂成形体に対し、より高い電磁波シールド性等を付与可能であると共に、樹脂成形体の製造時において、より優れた加工性を発揮できる不織布を提供することが可能となる。

（厚さ）
本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布の厚さは、５０μｍ〜３２０μｍが好ましく、更に好ましくは、５０μｍ〜１００μｍである。当該範囲内であると、樹脂成形体の製造時において、より優れた加工性を発揮できる不織布を提供することが可能となる。

本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布の引張強度は、１０Ｎ以上であることが好ましく、更に好ましくは、２５Ｎ以上である。当該範囲内であると、樹脂成形体の製造時において、より優れた加工性を発揮できる不織布を提供することが可能となる。尚、引張強度及び引張り伸び率の測定は、引張り方向に対するシート幅を１５ｍｍとして、ＪＩＳＰ８１１３に準じて測定した値である。

（構造）
前記機能性不織布は、導電性繊維と有機繊維が適度に互いに交絡し、微細孔を適度に有した状態で存在していると推定される。これにより、機能性不織布は、適度な表面抵抗値、適度な引張り強度及び適度な透気抵抗度を有すると理解される。このため、高い電磁波シールド性等を樹脂成形体に付与し得ると共に、樹脂成形体の製造時において極めて優れた加工性を発揮することが可能となる。

≪機能性不織布の用途≫
（使用対象）
本発明の樹脂成形体は、後述の手法にて、本発明の機能性不織布を熱可塑性樹脂に接合させたものである。ここで、本発明の機能性不織布の接合対象となる熱可塑性樹脂（即ち、機能性不織布と一体化する熱可塑性樹脂）は、特に限定されない。当該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴ樹脂ともいう）、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アラミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアリーレンサルファイド樹脂｛例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（以下、ＰＰＳ樹脂ともいう）｝、ポリアセタール樹脂、液晶ポリマー樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。これらは単独又は２種以上組み合わせて使用することが可能である。中でも、耐熱性の観点から、ＰＰＳ樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂、液晶ポリマー樹脂が好適に使用できる。該熱可塑性樹脂は、その他の構成成分として、必要に応じて、無機充填材、滑剤、カーボンブラック、核剤、難燃剤、難燃助剤、酸化防止剤、金属不活性剤、ＵＶ吸収剤、安定剤、可塑剤、顔料、染料、着色剤、帯電防止剤、発泡剤、その他の樹脂等の高分子や、添加剤を含有していてもよい。

（使用方法）
本発明に係る樹脂成形体を作製する方法、即ち、本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布と熱可塑性樹脂とを一体化する方法としては、特に限定はなく、公知の方法を採用することができる。例えば、射出成形によるインモールド一体成形やインサートモールド一体成形、レーザー溶着、高周波誘導加熱溶着、ホットプレス等によって作製することができる。但し、これらの内、本発明に係る機能性不織布は、射出成形に特に適している。溶融した樹脂を不織布に含浸させる手法は既知であるが、多くはシート状の樹脂を加熱加圧する手法である。この場合、シート状樹脂側にはガスが残らない（シート状樹脂は略すべて機能性不織布に入り込むため）。他方、射出成形では、溶融樹脂の一部が機能性シートに入り込むに留まり、多量の溶融樹脂が機能性シートに入り込まない状態で存在する。この場合、溶融樹脂側（溶融樹脂と機能性不織布の界面付近）にガスが残る結果、加工不良等の問題を招く。本発明に係る機能性不織布は、このような場合でも溶融樹脂側のガスが機能性不織布を介して排出される機能を有しているため、前記のように射出成形に特に適しているのである。

以下に本発明の樹脂成形体に使用される機能性不織布について、実施例及び比較例を挙げてより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

≪実施例１≫
平均繊維長４ｍｍ、平均繊維径８μｍのステンレス繊維、平均繊維長５ｍｍ、平均繊維径２２μｍ、軟化点２００℃の未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維、平均繊維長３ｍｍ、平均繊維径１０μｍ、軟化点１２０℃のイソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート繊維を以下の配合でアジテーターを用いて５分間攪拌して水中に分散した。
ステンレス繊維：４５質量部
未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維：４５質量部
イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート繊維：１０質量部
水１００質量部
その後、上記繊維分散液２Ｌを角型手抄きマシンに注いで、簡易脱水した後、１４０℃に加熱したヤンキードライヤーを用いて更に水分除去すると共に、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート繊維の溶融によって不織布を構成する繊維同士を結着させた。このようにしてシート化された該不織布を２１０℃に加熱及び、２ｋｇ／ｃｍ^２に加圧された熱カレンダーを通して、更に加熱・圧縮し、結着を促進させ、実施例１の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。

射出成形による一体化
以下の条件において、上記機能性不織布と熱可塑性樹脂とを射出成形にて一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。
熱可塑性樹脂：ポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物（ポリプラスチックス（株）製、「ジュラファイド（登録商標）１１４０Ａ７（ＨＦ２０００）」）
射出成形機：住友重機械工業（株）製、ＳＥ１００Ｄ
成形体形状：縦８０ｍｍ、横８０ｍｍ、厚み４ｍｍの平板（平板の片側表層と不織布とを一体化させた。）
成形条件：シリンダー温度：３２０℃、金型温度：１５０℃、射出速度：１０ｍｍ／ｓｅｃ、保圧力：５０ＭＰａ、保圧時間：１５ｓｅｃ、冷却時間：１５ｓｅｃ

レーザー溶着による一体化
以下の条件において、上記機能性不織布を熱可塑性樹脂板間に挟みレーザー溶着にて一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。
レーザー溶着装置：レーザー溶接システムＮＯＶＯＬＡＳＣ（（株）ライスター・テクノロジーズ製）
熱可塑性樹脂板：ポリフェニレンサルファイド系樹脂組成物（ポリプラスチックス（株）製、「ジュラファイド（登録商標）０２２０Ａ９（ＨＦ２０００）」から、射出成形機（住友重機械工業（株）製、ＳＥ１００Ｄ）により、シリンダー温度３２０℃、金型温度１５０℃で縦８０ｍｍ、横８０ｍｍ、厚み１ｍｍの試験片（平板）を２枚作製した。
溶着条件：スキャン速度：１０ｍｍ／ｓｅｃ、ビーム径：０．６ｍｍ、電流３０Ａ；２枚の平板の間に不織布を挟み、上記溶着条件で平板の上部からレーザーを照射し、溶着させた。

ホットプレスによる一体化
以下の条件において、上記機能性不織布と熱可塑性樹脂板とをホットプレスにて一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。
ホットプレス装置：ミニテストプレスＭＰ−ＳＮＨ(（株）東洋精機製作所製)
熱可塑性樹脂板：ポリプラスチックス（株）製、「ジュラファイド（登録商標）０２２０Ａ９（ＨＤ９１００）」から、射出成形機（住友重機械工業（株）製、ＳＥ１００Ｄ）により、シリンダー温度３２０℃、金型温度１５０℃で縦５０ｍｍ、横５０ｍｍ、厚み３ｍｍの試験片（平板）を１枚作製した。
一体化条件：温度：３００℃、加圧：５ＭＰａ、加圧時間：３０ｓｅｃ；平板の上に不織布を置いてプレスし、一体化させた。

≪実施例２≫
ステンレス繊維を３０質量部、未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を６０質量部としたこと以外は実施例１と同様の方法で実施例２の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。尚、本実施例を含め、以下の実施例では射出成形による一体化を実施した。

≪実施例３≫
ステンレス繊維を８０質量部、未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を１０質量部としたこと以外は実施例１と同様の方法で実施例３の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪実施例４≫
前記繊維分散液を１０Ｌとしたこと以外は実施例１と同様の方法で実施例４の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪実施例５≫
平均繊維長１ｍｍ、平均繊維径８μｍのステンレス繊維を使用したこと以外は実施例１と同様の方法で実施例５の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪実施例６≫
平均繊維長１０ｍｍ、平均繊維径８μｍのステンレス繊維を使用したこと以外は実施例１と同様の方法で実施例６の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪実施例７≫
平均繊維長１ｍｍ、平均繊維径２２μｍ、軟化点２００℃の未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を使用したこと以外は実施例１と同様の方法で実施例７の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪実施例８≫
未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維に変えて、平均繊維長５ｍｍ、平均繊維径７μｍ、軟化点２２５℃のポリエチレンテレフタレート繊維を使用したこと以外は実施例１と同様の方法で実施例８の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪実施例９≫
未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を５質量部、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート繊維を５０質量部としたこと以外は実施例１と同様の方法で実施例９の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪実施例１０≫
未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を２５質量部、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート繊維を３０質量部としたこと以外は実施例１と同様の方法で実施例１０の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪比較例１≫
厚さ２１μｍの銅箔を、インモールド射出成形によりポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面に一体化させて比較例１の樹脂成形体を得た。

≪比較例２≫
ステンレス繊維を添加せず、未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を９０質量部としたこと以外は実施例１と同様の方法で比較例２の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪比較例３≫
ステンレス繊維を１００質量部、未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維及び、イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレート繊維を添加しないこと以外は実施例１と同様の方法で比較例３の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪比較例４≫
ステンレス繊維を８５質量部、未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を５質量部としたこと以外は実施例１と同様の方法で比較例４の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

≪比較例５≫
ステンレス繊維を２０質量部、未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を７０質量部としたこと以外は実施例１と同様の方法で比較例５の樹脂成形体に使用される機能性不織布を得た。更に、該機能性不織布をインモールド射出成形によって、ポリフェニレンサルファイド樹脂成形体表面と一体化させて、本発明の樹脂成形体を得た。

実施例１〜１０、比較例１〜５で作製した機能性不織布構成の概要を表１に示す。

実施例１〜１０、比較例１〜５の機能性不織布及び銅箔の物性値を以下に示す。

透気抵抗度の測定
実施例及び比較例で作製した機能性不織布について、透気抵抗度を測定した。透気抵抗度は、ＪＩＳＰ８１１７に準じて測定した。透気抵抗度が３ｓｅｃ未満の場合を◎、３〜１０ｓｅｃの場合を○、１０ｓｅｃ超の場合を×として評価を実施した。

引張強度、引張り伸び率の測定
実施例及び比較例で作製した機能性不織布について、引張強度及び引張り伸び率を測定した。引張強度及び引張り伸び率の測定は、引張り方向に対するシート幅を１５ｍｍとして、ＪＩＳＰ８１１３に準じて測定した。引張強度が２５Ｎ以上の場合を◎、８〜２５Ｎ未満の場合を○、８Ｎ未満の場合を×として評価を実施した。

表面抵抗率の測定
実施例及び比較例で作製した機能性不織布について、表面抵抗率を測定した。ロレスタＡＸＭＣＰ−Ｔ３７０（三菱アナリテック社製）を用いて、ＪＩＳＫ７１９４導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験法により、実施例及び比較例で作製した機能性不織布の任意の５箇所を測定し、その平均値を表面抵抗値とした。表面抵抗は、低い程電磁波シールド効果を発現しやすい。表面抵抗値が２．５Ω／□以下の場合を◎、２．５超〜５．０Ω／□の場合を○、５．０Ω／□超の場合を×として評価した。

電磁波シールド性の測定及び結果
Ｕ３７４１ＳＰＥＣＴＲＵＭＡＮＡＬＹＺＥＲ（アドバンテスト社製）を用いて、アドバンテスト法により、実施例及び比較例で作製した樹脂成形体の電磁波シールド性を測定した。その結果、実施例１〜１０、比較例１、比較例４の樹脂成形体の電磁波シールド効果は、３０ｄＢｍ〜６０ｄＢｍであった。また、比較例５の樹脂成形体の電磁波シールド効果は、２０ｄＢｍ程度であった。それに対して、比較例２は電磁波シールド効果が殆ど無かった。３０ｄＢｍのシールド効果で、実効放射電力が９９．９％減衰することを勘案すれば、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの周波数領域での電磁波シールド効果が、３０ｄＢｍ以上であれば、充分な電磁波シールド効果が期待できる。

評価結果
実施例１〜１０は、透気抵抗度が１０ｓｅｃ以下であり、かつ電磁波シールド効果が３０〜６０ｄＢｍあり、樹脂成形体から本発明の機能性不織布が容易に剥がれることも無かった。尚、いずれの実施例も、品質上問題となる程度の加工不良（例えばガス焼けやウェルドライン）は見受けられなかった。一方、比較例１は、銅箔を樹脂成形体に溶着させたものであるため、ガス抜きのための金型設計に制約を受けると共に、不織布のように成形用樹脂のアンカー効果が期待出来ないため、特に端部から銅箔が剥がれやすい傾向にあった。また、比較例２は、導電性繊維が含まれていないため、電磁波シールド効果が得られず、透気抵抗度も高かった。比較例３は、ドライヤー工程からの取り出しにおいて不織布が崩壊してしまい、シート形状を維持出来なかった。比較例４は、表面抵抗率は良好だったが、インモールド射出成形時に不織布が破断してしまい、電磁波シールド性が測定出来なかった。比較例５は、電磁波シールド効果が２０ｄＢｍと低かった。尚、実施例１に示されるように、射出成形、レーザー溶着、ホットプレス等、いずれの加工法にも対応可能であることが示された。

Claims

導電性繊維３０〜８０質量部に対して有機繊維２０〜７０質量部を添加してなるスラリーを抄造することにより得られる、樹脂成形体に使用される不織布。
前記有機繊維が、軟化点が１４０℃未満である第一の熱可塑性樹脂繊維と、軟化点が１４０℃以上である第二の熱可塑性樹脂繊維と、を含む、請求項１に記載の不織布。
前記第一の熱可塑性樹脂繊維と前記第二の熱可塑性樹脂繊維との合計質量を基準とした際、前記合計質量に対する前記第一の熱可塑性樹脂繊維の質量の比が、０．０７〜０．９５である、請求項２に記載の不織布。
導電性繊維がステンレス繊維、炭素繊維、銅繊維のうち少なくとも１種類を含み、
有機繊維がポリフェニレンサルファイド繊維を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の不織布。
ポリフェニレンサルファイド繊維が、未延伸のポリフェニレンサルファイド繊維を、ポリフェニレンサルファイド繊維全体の５０〜１００質量％含む、請求項４に記載の不織布。
射出成形にて樹脂成形体を製造する際に使用される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の不織布。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂成形体に使用される不織布を熱可塑性樹脂の表層又は内部に一体化させてなることを特徴とする樹脂成形体。
前記熱可塑性樹脂が、ポリアリーレンサルファイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール樹脂及び液晶ポリマー樹脂からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項７に記載の樹脂成形体。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の不織布を熱可塑性樹脂の表層又は内部に一体化させる工程を含む樹脂成形体を製造する方法であって、前記一体化させる工程が、射出成形、レーザー溶着、高周波誘導加熱溶着及びホットプレスのいずれかの工程である、樹脂成形体の製造方法。