JP2017110064A - 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法及び成形品の製造方法 - Google Patents
樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法及び成形品の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017110064A JP2017110064A JP2015244269A JP2015244269A JP2017110064A JP 2017110064 A JP2017110064 A JP 2017110064A JP 2015244269 A JP2015244269 A JP 2015244269A JP 2015244269 A JP2015244269 A JP 2015244269A JP 2017110064 A JP2017110064 A JP 2017110064A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- long fiber
- metal
- pellet
- fiber bundle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
【課題】電線被覆法によりポリカーボネート樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造するに当たり、ペレットからの金属繊維の脱落、はみ出しや、カット不良といった欠陥を確実に防止して、電磁波シールド性に優れると共に機械的強度にも優れた成形品を良好な成形性で提供し得る樹脂被覆金属長繊維ペレットを効率的に製造する。
【解決手段】電線被覆法により、金属長繊維束の周囲をポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆した後カットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造するにあたり、金属長繊維束として、線径5〜20μmの金属長繊維1000〜5000本を束ねたものを用い、この金属長繊維束を表面処理剤で表面処理した後、ペレット中の金属長繊維束の含有量がポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部となるように被覆し、長さ4〜10mmにカットする。
【選択図】図1
【解決手段】電線被覆法により、金属長繊維束の周囲をポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆した後カットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造するにあたり、金属長繊維束として、線径5〜20μmの金属長繊維1000〜5000本を束ねたものを用い、この金属長繊維束を表面処理剤で表面処理した後、ペレット中の金属長繊維束の含有量がポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部となるように被覆し、長さ4〜10mmにカットする。
【選択図】図1
Description
本発明は、電磁波シールド性に優れると共に機械的強度にも優れた成形品を良好な成形性で提供し得るポリカーボネート樹脂被覆金属長繊維ペレットを、電線被覆法により効率的に製造する方法に関する。本発明はまた、この方法により製造した樹脂被覆金属長繊維ペレットを用いて成形品を製造する方法に関する。
ポリカーボネート樹脂は、機械的強度、耐熱性、透明性、寸法安定性等に優れた樹脂として、多くの分野で幅広く用いられている。中でも、近年の情報産業の発達により、電気電子機器の筐体として用いられるケースが非常に増えてきている。
このような用途においては、機器内で発生する電磁波を外部に漏らさないために、また、外部からの電磁波の侵入による誤作動を防止するために、電磁波シールド性が重要であるが、ポリカーボネート樹脂に限らず、樹脂材料自体は一般に絶縁性であり、電磁波シールド性は全くない。このため、電磁波シールド性を付与するために導電性物質を配合する必要がある。導電性物質としては、カーボンブラックや炭素繊維、金属繊維等多種に及ぶが、特に、SUSに代表される金属繊維は高い電磁波シールド性を付与することが知られている。
このような用途においては、機器内で発生する電磁波を外部に漏らさないために、また、外部からの電磁波の侵入による誤作動を防止するために、電磁波シールド性が重要であるが、ポリカーボネート樹脂に限らず、樹脂材料自体は一般に絶縁性であり、電磁波シールド性は全くない。このため、電磁波シールド性を付与するために導電性物質を配合する必要がある。導電性物質としては、カーボンブラックや炭素繊維、金属繊維等多種に及ぶが、特に、SUSに代表される金属繊維は高い電磁波シールド性を付与することが知られている。
しかし、SUS等の金属繊維を、ポリカーボネート樹脂、その他の材料と共に、押出機で溶融混練すると、溶融混練過程で金属繊維が切断されたり、折曲されたりする結果、所期の電磁波シールド性を得ることができない。このため、電磁波シールド性付与のための金属繊維は、金属長繊維束に樹脂を複合化したペレットとして成形に供される。例えば特許文献1には、粘度平均分子量が7,000〜13,000という低分子量のポリカーボネート樹脂を長繊維束に含浸させた電磁波シールド用繊維/樹脂複合組成物ペレットが記載されており、長繊維束として、平均繊維径1〜50μmのものを5,000〜35,000本集束してなるものを用い、繊維含有量20〜80質量%のペレットとすることが記載されている。この特許文献1は、金属長繊維束の周囲を樹脂で被覆するものではなく、金属長繊維束に樹脂を含浸させるものであるため、クロスヘッドダイ中に繊維束を通しながら、押出機から溶融樹脂を供給して含浸させる際には、繊維束を予め開繊しておくことが好ましいと記載されており、また、繊維間にポリカーボネート樹脂を含浸させるために、粘度平均分子量13,000以下の低分子量で低粘度のポリカーボネート樹脂を用いており、耐衝撃性が低くなる問題がある。金属長繊維束の繊維本数も5,000〜35,000と非常に多い。
このような従来技術に対して、本出願人は、先に、電線被覆法を適用したポリカーボネート樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法として、線径5〜20μmの金属長繊維1000〜5000本を束ねた金属長繊維束を用い、この金属長繊維束をペレット中の金属長繊維束の含有量がポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部となるように、溶融樹脂で連続的に被覆した後、カット長さ4〜10mmでカットする方法を特許出願した(特許文献1。以下「先願」という。)
先願の方法では、具体的には、図1に示すように金属長繊維繰出装置1から連続的に繰り出された金属長繊維束2を、クロスヘッドダイ4に供給すると共に、押出機3からこのクロスヘッドダイ4に溶融樹脂を供給して、金属長繊維束2の周囲を樹脂で被覆した樹脂被覆金属長繊維束2Aを引き出し、これを水槽5で冷却した後、ペレタイザー(カッター)6で所定の長さにカットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを得る。
先願の方法であれば、金属長繊維束の金属長繊維の線径と集束本数、ポリカーボネート樹脂に対する金属長繊維束の割合、並びにカット長を適当な値に制御することにより、電線被覆法により、ペレットからの金属繊維の脱落、はみ出しや、カット不良といった欠陥を防止して樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造することができるが、ペレットからの金属繊維の脱落やはみ出しを完全に防止することは困難であり、外観に優れ、また、電磁波シールド性及び機械的強度により一層優れた成形品を得るためには、更なる改善が望まれる。
ペレットからの金属繊維の脱落やはみ出しがわずかでもあると、はみ出した繊維同士が絡み合い、輸送時の振動で金属繊維が引っ張られてペレットから抜け落ちる。抜け落ちた金属繊維はさらに他のペレットのはみ出した部分と絡み合い、振動によりペレットから金属繊維が抜け落ちる。これを繰り返し、金属繊維の絡み合った塊と金属繊維の抜け落ちた樹脂ペレットが出来てしまう。この材料を用いて射出成形を行ったときに、樹脂中に金属繊維が均一に分散出来ず、得られる成形品は所々に金属繊維の塊が存在するなど、外観の悪いものとなる。また、金属繊維が塊状に存在するため、電磁波シールド性や機械的強度も損なわれる傾向がある。
ペレットからの金属繊維の脱落やはみ出しがわずかでもあると、はみ出した繊維同士が絡み合い、輸送時の振動で金属繊維が引っ張られてペレットから抜け落ちる。抜け落ちた金属繊維はさらに他のペレットのはみ出した部分と絡み合い、振動によりペレットから金属繊維が抜け落ちる。これを繰り返し、金属繊維の絡み合った塊と金属繊維の抜け落ちた樹脂ペレットが出来てしまう。この材料を用いて射出成形を行ったときに、樹脂中に金属繊維が均一に分散出来ず、得られる成形品は所々に金属繊維の塊が存在するなど、外観の悪いものとなる。また、金属繊維が塊状に存在するため、電磁波シールド性や機械的強度も損なわれる傾向がある。
本発明は、先願の方法を更に改良し、電線被覆法によりポリカーボネート樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造するに当たり、ペレットからの金属繊維の脱落やはみ出し、カット不良といった欠陥をより一層確実に防止して、成形品外観、電磁波シールド性及び機械的強度に非常に優れた成形品を、良好な成形性で提供し得るポリカーボネート樹脂被覆金属長繊維ペレットを効率的に製造する方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、溶融樹脂で被覆する金属長繊維束を予め表面処理剤で処理することにより、上記課題を解決することができることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
[1] 電線被覆法により、金属長繊維束の周囲をポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆した後カットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造する方法であって、線径5〜20μmの金属長繊維1000〜5000本を束ねた金属長繊維束を用い、該金属長繊維束の周囲を表面処理剤で処理した後、得られるペレット中の金属長繊維束の含有量がポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部となるように、ポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆し、カット長さ4〜10mmでカットすることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
[2] [1]において、前記金属長繊維束の単位長さ当たりの重量が1.0〜2.0g/mであることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
[3] [1]又は[2]において、前記金属長繊維がSUS長繊維であることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
[4] [1]ないし[3]のいずれかにおいて、該表面処理剤が、水分散性もしくは水溶性のエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
[5] [4]において、表面処理剤が、水溶性ポリエステル樹脂であることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
[6] [1]ないし[5]のいずれかにおいて、前記表面処理剤を、濃度1〜30質量%の表面処理剤水溶液又は水分散液として用いることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
[7] [1]ないし[6]のいずれかに記載の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法により樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造した後、得られた樹脂被覆金属長繊維ペレットを含む成形材料を成形することを特徴とする成形品の製造方法。
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法によれば、電線被覆法によりポリカーボネート樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造するに当たり、ペレットからの金属繊維の脱落、はみ出しや、カット不良といった欠陥を確実に防止して、成形品外観、電磁波シールド性及び機械的強度に非常に優れた成形品を良好な成形性で提供し得るポリカーボネート樹脂被覆金属長繊維ペレットを歩留り良く効率的に製造することが可能となる。
また、本発明の成形品の製造方法によれば、製造された樹脂被覆金属長繊維ペレットを用いて、良好な成形性のもとに、成形品外観、電磁波シールド性、耐衝撃性、引張強度等の機械的強度に非常に優れた成形品を製造することができる。
また、本発明の成形品の製造方法によれば、製造された樹脂被覆金属長繊維ペレットを用いて、良好な成形性のもとに、成形品外観、電磁波シールド性、耐衝撃性、引張強度等の機械的強度に非常に優れた成形品を製造することができる。
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
[樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法]
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法は、電線被覆法により、金属長繊維束の周囲をポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆した後カットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造する方法であって、線径5〜20μmの金属長繊維1000〜5000本を束ねた金属長繊維束を用い、該金属長繊維束の周囲を表面処理剤で処理した後、得られるペレット中の金属長繊維束の含有量がポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部となるように、ポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆し、カット長さ4〜10mmでカットすることを特徴とする。
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法は、電線被覆法により、金属長繊維束の周囲をポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆した後カットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造する方法であって、線径5〜20μmの金属長繊維1000〜5000本を束ねた金属長繊維束を用い、該金属長繊維束の周囲を表面処理剤で処理した後、得られるペレット中の金属長繊維束の含有量がポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部となるように、ポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆し、カット長さ4〜10mmでカットすることを特徴とする。
<電線被覆法>
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法は、図1に示す先願における電線被覆法による樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造において、溶融樹脂による被覆に先立ち、表面処理剤による金属長繊維束の処理を行うことを特徴とする。この方法の一例を図1を参照して説明する。図1において、図2におけると同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法は、図1に示す先願における電線被覆法による樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造において、溶融樹脂による被覆に先立ち、表面処理剤による金属長繊維束の処理を行うことを特徴とする。この方法の一例を図1を参照して説明する。図1において、図2におけると同一機能を奏する部材には同一符号を付してある。
本発明では、図1に示すように金属長繊維繰出装置1から連続的に繰り出された金属長繊維束2を、表面処理剤含有液(以下「表面処理液」と称す場合がある。)を貯留する表面処理液槽7に通過させて金属長繊維束2の表面に表面処理剤を付着させた後、乾燥機8を通過させて乾燥することで、表面処理金属長繊維束2Bとし、この表面処理金属長繊維束2Bをクロスヘッドダイ4に供給すると共に、押出機3からこのクロスヘッドダイ4に溶融樹脂を供給して、金属長繊維束2の周囲を樹脂で被覆した樹脂被覆金属長繊維束2Aを引き出し、これを水槽5で冷却した後、ペレタイザー(カッター)6で所定の長さにカットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを得る。
なお、本発明では、金属長繊維束2の周囲を表面処理剤で処理した後樹脂で被覆して樹脂被覆金属長繊維束とするため、前掲の特許文献1のように、金属長繊維束を繰り出す際に、金属長繊維束を開繊する必要はない。
なお、本発明では、金属長繊維束2の周囲を表面処理剤で処理した後樹脂で被覆して樹脂被覆金属長繊維束とするため、前掲の特許文献1のように、金属長繊維束を繰り出す際に、金属長繊維束を開繊する必要はない。
<金属長繊維束>
本発明で用いる金属長繊維束の金属としては電磁波シールド性を付与し得る導電性を有するものであればよく、金、銀、銅、ニッケル、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄等、或いはこれらの金属を2種以上含む合金などが挙げられるが、金属長繊維としては、SUS(ステンレス)長繊維、アルミニウム長繊維、銅長繊維、黄銅長繊維から選ばれる少なくとも1種、とりわけSUS長繊維を用いるのが、電磁波シールド性能及びコストの点で好ましい。
本発明で用いる金属長繊維束の金属としては電磁波シールド性を付与し得る導電性を有するものであればよく、金、銀、銅、ニッケル、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄等、或いはこれらの金属を2種以上含む合金などが挙げられるが、金属長繊維としては、SUS(ステンレス)長繊維、アルミニウム長繊維、銅長繊維、黄銅長繊維から選ばれる少なくとも1種、とりわけSUS長繊維を用いるのが、電磁波シールド性能及びコストの点で好ましい。
金属長繊維束の金属長繊維の1本当たりの線径(繊維径)としては、細過ぎると繊維が切れ易く、この結果、得られるペレットによる成形品の電磁波シールド性が低下するおそれがあり、太過ぎるとペレット化に際して繊維の脱落が起こり易く、また、得られるペレットの成形性も損なわれる傾向にあるため、金属長繊維の線径は5〜20μmであり、好ましくは5〜15μm、より好ましくは7〜12μmである。
金属長繊維束の金属長繊維の集束本数が少な過ぎると、ペレット径が小さくなり生産効率が悪く、また被覆樹脂が薄くなるため繊維全体を被覆するのが難しく、繊維の脱落が起こり易い。また、集束本数が多過ぎても、カットした際に繊維束が切れにくくなりペレットからの繊維の脱落が起こり易いため、金属長繊維束としては、上記の線径の金属長繊維を1000〜5000本束ねたものを用いる。この金属長繊維の本数は好ましくは2000〜5000本、より好ましくは2000〜4000本である。
金属長繊維束の金属長繊維の集束本数が少な過ぎると、ペレット径が小さくなり生産効率が悪く、また被覆樹脂が薄くなるため繊維全体を被覆するのが難しく、繊維の脱落が起こり易い。また、集束本数が多過ぎても、カットした際に繊維束が切れにくくなりペレットからの繊維の脱落が起こり易いため、金属長繊維束としては、上記の線径の金属長繊維を1000〜5000本束ねたものを用いる。この金属長繊維の本数は好ましくは2000〜5000本、より好ましくは2000〜4000本である。
金属長繊維束は、上記のような線径の金属長繊維を上記の本数束ねたものであればよいが、更に、単位長さ当たりの重量が1.0〜2.0g/m、特に1.1〜1.8g/m、とりわけ1.2〜1.6g/mであることが好ましい。金属長繊維束の重量が上記範囲内であると、ペレット化に際しての繊維の脱落をより確実に防止することができる。
<表面処理剤>
本発明に使用する金属長繊維の表面処理剤としては、ポリカーボネート樹脂と金属長繊維との接着性を改善することができるようなものであればよく、特に制限は無く、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などの溶液や樹脂エマルジョン等を挙げることができる。また、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤等のカップリング剤を用いてもよい。これらは、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
表面処理剤としては、特に水分散性もしくは水溶性のエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、水溶性ポリエステル樹脂が特に好ましい。
本発明に使用する金属長繊維の表面処理剤としては、ポリカーボネート樹脂と金属長繊維との接着性を改善することができるようなものであればよく、特に制限は無く、例えば、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂などの溶液や樹脂エマルジョン等を挙げることができる。また、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤等のカップリング剤を用いてもよい。これらは、1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
表面処理剤としては、特に水分散性もしくは水溶性のエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂が好ましく、水溶性ポリエステル樹脂が特に好ましい。
表面処理剤は、水溶液又は水分散液として用いることが好ましく、表面処理剤を水に溶解ないしは分散してなる表面処理液中の表面処理剤濃度は1〜30質量%、特に2〜15質量%程度であることが好ましい。表面処理剤濃度が上記範囲内であると、良好な取り扱い性、作業性のもとに、表面処理液中に金属長繊維束を通過させて十分量の表面処理剤を金属長繊維束に付着させることができる。
このような表面処理液中に金属長繊維束を通過させた後は、溶融樹脂の被覆前に乾燥を行うことが、金属長繊維束の表面に表面処理剤を確実に付着させて金属長繊維束とポリカーボネート樹脂との接着性を高め、得られる樹脂被覆金属長繊維ペレットからの金属繊維の脱落やはみ出しを高度に防止する上で好ましい。この場合の乾燥温度は好ましくは100〜300℃程度である。
なお、金属長繊維束に表面処理液を付着させる方法としては、図1に示すように表面処理液槽7に金属長繊維束2を通過させる方法以外に、金属長繊維繰出装置1から連続的に繰り出される金属長繊維束に対して、表面処理液をスプレーする方法やローラーで塗布する方法等を採用することも可能であるが、連続生産性の面からは、図1に示すように表面処理液槽7に金属長繊維束2を通過させる方法が好ましい。
<樹脂被覆量>
表面処理剤による処理後の金属長繊維束を溶融樹脂により被覆する工程において、金属長繊維束は、金属長繊維束の被覆に用いる溶融樹脂(ここで、溶融樹脂は、ポリカーボネート樹脂のみの溶融樹脂に限らず、ポリカーボネート樹脂を含むポリカーボネート樹脂組成物の溶融物を包含する広義の溶融樹脂である。)におけるポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部、好ましくは7〜30質量部、より好ましくは7〜25質量部となるように用いる。従って、得られるペレット中の金属長繊維束の含有量は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して上記範囲となる。ポリカーボネート樹脂に対する金属長繊維束の割合が上記下限未満では、得られるペレットによる電磁波シールド性の効果が十分でなく、また、上記上限を超えるとコストが高くなり、また成形性が劣るものとなる。また、上記範囲よりも金属長繊維束が多過ぎても少な過ぎても、ペレット化に際して繊維の脱落の問題がある。
表面処理剤による処理後の金属長繊維束を溶融樹脂により被覆する工程において、金属長繊維束は、金属長繊維束の被覆に用いる溶融樹脂(ここで、溶融樹脂は、ポリカーボネート樹脂のみの溶融樹脂に限らず、ポリカーボネート樹脂を含むポリカーボネート樹脂組成物の溶融物を包含する広義の溶融樹脂である。)におけるポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部、好ましくは7〜30質量部、より好ましくは7〜25質量部となるように用いる。従って、得られるペレット中の金属長繊維束の含有量は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して上記範囲となる。ポリカーボネート樹脂に対する金属長繊維束の割合が上記下限未満では、得られるペレットによる電磁波シールド性の効果が十分でなく、また、上記上限を超えるとコストが高くなり、また成形性が劣るものとなる。また、上記範囲よりも金属長繊維束が多過ぎても少な過ぎても、ペレット化に際して繊維の脱落の問題がある。
本発明では、前述のような線径及び本数の金属長繊維束を、上記のような割合で溶融樹脂で被覆することにより、太さ(ペレット径)が2.0〜6.0mm、特に3.0〜5.0mm程度の樹脂被覆金属長繊維ペレットを得ることが好ましい。
<カット長>
本発明においては、電線被覆法により上記のような表面処理金属長繊維束に対して、上記の金属長繊維束割合となるように樹脂被覆した後、4〜10mm、好ましくは5〜8mmの長さにカットする。このようにして得られるペレットには、このカット長と同じ長さの金属長繊維束が含まれる。カット長が短か過ぎると、このペレット中の金属長繊維束の長さも短いものとなり、これを用いて得られる成形品の電磁波シールド性が低下する傾向となる。逆にカット長が長過ぎると成形性が損なわれる。
本発明においては、電線被覆法により上記のような表面処理金属長繊維束に対して、上記の金属長繊維束割合となるように樹脂被覆した後、4〜10mm、好ましくは5〜8mmの長さにカットする。このようにして得られるペレットには、このカット長と同じ長さの金属長繊維束が含まれる。カット長が短か過ぎると、このペレット中の金属長繊維束の長さも短いものとなり、これを用いて得られる成形品の電磁波シールド性が低下する傾向となる。逆にカット長が長過ぎると成形性が損なわれる。
<被覆樹脂>
次に、上述のような表面処理金属長繊維束を被覆して樹脂被覆金属長繊維ペレット(以下、「本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレット」と称す場合がある。)を製造するための被覆樹脂について説明する。この被覆樹脂は、ポリカーボネート樹脂を含むものであり、ポリカーボネート樹脂のみから構成されるものであってもよく、ポリカーボネート樹脂とポリカーボネート樹脂以外の他の熱可塑性樹脂や、エラストマー、電磁波シールド性のより一層の向上のためのカーボンブラック、カーボンナノチューブ、SUS粉末等の無機導電性物質、更に特性改善のための各種の添加剤を含むポリカーボネート樹脂組成物であってもよい。
次に、上述のような表面処理金属長繊維束を被覆して樹脂被覆金属長繊維ペレット(以下、「本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレット」と称す場合がある。)を製造するための被覆樹脂について説明する。この被覆樹脂は、ポリカーボネート樹脂を含むものであり、ポリカーボネート樹脂のみから構成されるものであってもよく、ポリカーボネート樹脂とポリカーボネート樹脂以外の他の熱可塑性樹脂や、エラストマー、電磁波シールド性のより一層の向上のためのカーボンブラック、カーボンナノチューブ、SUS粉末等の無機導電性物質、更に特性改善のための各種の添加剤を含むポリカーボネート樹脂組成物であってもよい。
<ポリカーボネート樹脂>
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットに用いるポリカーボネート樹脂としては、従来公知の任意のポリカーボネート樹脂を使用できる。ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂が挙げられるが、好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂である。
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットに用いるポリカーボネート樹脂としては、従来公知の任意のポリカーボネート樹脂を使用できる。ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂が挙げられるが、好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂である。
芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香族ヒドロキシ化合物と、ホスゲン又は炭酸のジエステルとを反応させることによって得られる、分岐していてもよい芳香族ポリカーボネート重合体である。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、ホスゲン法(界面重合法)、溶融法(エステル交換法)等の従来法によることができる。また、溶融法で製造され、末端基のOH基量を調整して製造されたポリカーボネート樹脂であってもよい。
本発明に使用される芳香族ポリカーボネート樹脂の原料の一つである芳香族ジヒドロキシ化合物の代表的なものとして、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン等が挙げられる。
さらに、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシルフェニル)エタン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン等の分子中に3個以上のヒドロキシ基を有する多価フェノール等を分岐化剤として少量併用することもできる。
これらの芳香族ジヒドロキシ化合物のなかでも、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)が好ましい。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。
さらに、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシルフェニル)エタン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン等の分子中に3個以上のヒドロキシ基を有する多価フェノール等を分岐化剤として少量併用することもできる。
これらの芳香族ジヒドロキシ化合物のなかでも、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)が好ましい。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。
分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂を得るには、フロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−2、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプテン−3、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンなどのポリヒドロキシ化合物、あるいは3,3−ビス(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール(=イサチンビスフェノール)、5−クロルイサチン、5,7−ジクロルイサチン、5−ブロムイサチンなどを前記芳香族ジヒドロキシ化合物の一部として用いればよく、その使用量は、該ヒドロキシ化合物に対して0.01〜10モル%であり、好ましくは0.1〜2モル%である。
エステル交換法による重合においては、ホスゲンの代わりに炭酸ジエステルがモノマーとして使用される。炭酸ジエステルの代表的な例としては、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等に代表される置換ジアリールカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−tert−ブチルカーボネート等に代表されるジアルキルカーボネートが挙げられる。これらの炭酸ジエステルは、単独で、又は2種以上を混合して用いることができる。これらのなかでも、ジフェニルカーボネート、置換ジフェニルカーボネートが好ましい。
また、上記の炭酸ジエステルは、好ましくはその50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下の量を、ジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換してもよい。代表的なジカルボン酸又はジカルボン酸エステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニル等が挙げられる。このようなジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換した場合には、ポリエステルカーボネートが得られる。
エステル交換法により芳香族ポリカーボネート樹脂を製造する際には、通常、触媒が使用される。触媒種に制限はないが、一般的にはアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物が使用されるが、中でもアルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物が特に好ましい。これらは、単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。エステル交換法では、上記重合触媒をp−トルエンスルホン酸エステル等で失活させることが一般的である。
ポリカーボネート樹脂として好ましいものは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンから誘導される芳香族ポリカーボネート樹脂又は2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導される芳香族ポリカーボネート共重合体が挙げられる。また、難燃性等を付与する目的で、シロキサン構造を有するポリマー又はオリゴマーを共重合させることができる。ポリカーボネート樹脂は、原料の異なる2種以上の重合体及び/又は共重合体の混合物であってもよく、分岐構造を0.5モル%まで有していてもよい。
芳香族ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂の末端ヒドロキシル基含有量は、熱安定性、加水分解安定性、色調等に大きな影響を及ぼす。実用的な物性を持たせるためには、ポリカーボネート樹脂の末端ヒドロキシル基含有量は、通常30〜2000ppm、好ましくは100〜1500ppm、さらに好ましくは200〜1000ppmであり、末端ヒドロキシル基含有量を調節する封止末端剤としてはp−tert−ブチルフェノール、フェノール、クミルフェノール、p−長鎖アルキル置換フェノール等を使用することができる。
芳香族ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂中の残存モノマー量としては、芳香族ジヒドロキシ化合物が150ppm以下、好ましくは100ppm以下であり、さらに好ましくは50ppm以下である。エステル交換法により合成された場合には、さらに炭酸ジエステル残存量が300ppm以下、好ましくは200ppm以下、さらに好ましくは150ppm以下である。
芳香族ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、20℃の温度で測定した溶液粘度より換算した粘度平均分子量で、好ましくは13,000〜50,000の範囲のものであり、より好ましくは13,000を超え40,000以下のものであり、特に好ましくは18,000〜30,000の範囲のものである。粘度平均分子量を13,000以上とすることにより、得られるペレット及びその成形品に機械的特性がより効果的に発揮され、50,000以下とすることにより、得られるペレットの成形加工性がより良好となる。また、粘度平均分子量の異なる2種以上のポリカーボネート樹脂を混合してもよく、粘度平均分子量が上記好適範囲外であるポリカーボネート樹脂を混合して、上記分子量の範囲内としてもよい。
さらに、本発明で用いるポリカーボネート樹脂は、バージン原料としてのポリカーボネート樹脂のみならず、使用済みの製品から再生されたポリカーボネート樹脂、いわゆるマテリアルリサイクルされたポリカーボネート樹脂であってもよい。使用済みの製品としては、光学ディスクなどの光記録媒体、導光板、自動車窓ガラスや自動車ヘッドランプレンズ、風防などの車両透明部材、水ボトルなどの容器、メガネレンズ、防音壁やガラス窓、波板などの建築部材などが好ましく挙げられる。また、再生ポリカーボネート樹脂の形態についても特に制限されず、製品の不適合品、スプルー、又はランナーなどの粉砕品、及びそれらを溶融して得たペレットなどいずれも使用可能である。
<エラストマー>
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの被覆樹脂は、エラストマーを含有することが好ましい。エラストマーを含有することで、得られるペレット及びその成形品の耐衝撃性を改良することができる。
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの被覆樹脂は、エラストマーを含有することが好ましい。エラストマーを含有することで、得られるペレット及びその成形品の耐衝撃性を改良することができる。
本発明に用いるエラストマーは、なかでもゴム質重合体にこれと共重合可能な単量体成分とをグラフト共重合したグラフト共重合体が好ましい。グラフト共重合体の製造方法としては、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などのいずれの製造方法であってもよく、共重合の方式は一段グラフトでも多段グラフトであってもよいが、生産性や粒径を制御しやすい点より、乳化重合法が好ましく、多段乳化重合法がより好ましい。この多段乳化重合法としては、例えば、特開2003−261629号公報に記載している重合法が挙げられる。
ゴム質重合体は、ガラス転移温度が通常0℃以下、中でも−20℃以下が好ましく、更には−30℃以下が好ましい。ゴム成分の具体例としては、ポリブタジエンゴム、(部分)水添ポリブタジエンゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、(部分)水添ポリブタジエン−スチレン共重合体、ブタジエン−スチレンブロック共重合体、(部分)水添ポリブタジエン−スチレンブロック共重合体、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−イソブチルアクリレートを主成分とするアクリル系ゴム共重合体等のブタジエンとブタジエンと共重合し得る1種以上のビニル系単量体との共重合体等のブタジエン系ゴムや、ポリイソブチレン、ポリイソブチレン−スチレン共重合体、ポリイソブチレン−スチレンブロック共重合体等のイソブチレン系ゴム、ポリイソプレンゴム、ポリブチルアクリレートやポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)、ブチルアクリレート・2−エチルヘキシルアクリレート共重合体などのポリアルキルアクリレートゴム、ポリオルガノシロキサンゴムなどのシリコーン系ゴム、ブタジエン−アクリル複合ゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるIPN型複合ゴム、エチレン−プロピレンゴムやエチレン−ブテンゴム、エチレン−オクテンゴムなどのエチレン−αオレフィン系ゴム、エチレン−アクリルゴム、フッ素ゴムなど挙げることができる。これらは、単独でも2種以上を混合して使用してもよい。
これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、ポリブタジエンゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアルキルアクリレートゴム、ポリオルガノシロキサンゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるIPN(Interpenetrating Polymer Network)型複合ゴムが好ましい。
これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、ポリブタジエンゴム、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアルキルアクリレートゴム、ポリオルガノシロキサンゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるIPN(Interpenetrating Polymer Network)型複合ゴムが好ましい。
ゴム成分とグラフト共重合可能な単量体成分の具体例としては、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物、(メタ)アクリル酸化合物、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基含有(メタ)アクリル酸エステル化合物;マレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド等のマレイミド化合物;マレイン酸、フタル酸、イタコン酸等のα,β−不飽和カルボン酸化合物やそれらの無水物(例えば無水マレイン酸等)などが挙げられる。これらの単量体成分は1種を単独で用いても2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物が好ましく、より好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。(メタ)アクリル酸エステル化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル等を挙げることができる。
これらの中でも、機械的特性や表面外観の面から、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル化合物が好ましく、より好ましくは(メタ)アクリル酸エステル化合物である。(メタ)アクリル酸エステル化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル等を挙げることができる。
ゴム成分を共重合したグラフト共重合体は、耐衝撃性や表面外観の点からコア/シェル型グラフト共重合体タイプのものが好ましい。なかでもポリブタジエン含有ゴム、ポリブチルアクリレート含有ゴム、ポリオルガノシロキサンゴム、ポリオルガノシロキサンゴムとポリアルキルアクリレートゴムとからなるIPN型複合ゴムから選ばれる少なくとも1種のゴム成分をコア層とし、その周囲に(メタ)アクリル酸エステルを共重合して形成されたシェル層からなる、コア/シェル型グラフト共重合体が特に好ましい。上記コア/シェル型グラフト共重合体において、ゴム成分を40質量%以上含有するものが好ましく、60質量%以上含有するものがさらに好ましい。また、(メタ)アクリル酸は、10質量%以上含有するものが好ましい。
これらコア/シェル型グラフト共重合体の好ましい具体例としては、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体(MBS)、メチルメタクリレート−アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(MABS)、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体(MB)、メチルメタクリレート−アクリルゴム共重合体(MA)、メチルメタクリレート−アクリルゴム−スチレン共重合体(MAS)、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム共重合体、メチルメタクリレート−アクリル・ブタジエンゴム−スチレン共重合体、メチルメタクリレート−(アクリル・シリコーンIPNゴム)共重合体等が挙げられる。これらは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
このようなコア/シェル型グラフト共重合体としては、例えば、ローム・アンド・ハース・ジャパン社製の「パラロイド(登録商標、以下同じ)EXL2602」、「パラロイドEXL2603」、「パラロイドEXL2655」、「パラロイドEXL2311」、「パラロイドEXL2313」、「パラロイドEXL2315」、「パラロイドKM330」、「パラロイドKM336P」、「パラロイドKCZ201」、三菱レイヨン社製の「メタブレン(登録商標、以下同じ)C−223A」、「メタブレンE−901」、「メタブレンS−2001」、「メタブレンSRK−200」、カネカ社製の「カネエース(登録商標、以下同じ)M−511」、「カネエースM−711」、「カネエースM−731」「カネエースM−600」、「カネエースM−400」、「カネエースM−580」、「カネエースMR−01」等が挙げられる。
被覆樹脂にエラストマーを含有させる場合、その含有量は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、好ましくは2質量部以上、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは4質量部以上であり、また、好ましくは15質量部以下、より好ましくは12質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下、特に好ましくは8質量部以下である。エラストマーの含有量が上記下限より少ない場合は、エラストマーによる耐衝撃性向上効果が不十分であり、エラストマーの含有量が上記上限値を超える場合は、難燃性や耐熱性の低下、得られるペレットを成形してなる成形品の外観不良が生じる可能性がある。
<無機導電性物質>
無機導電性物質としては、通常、熱可塑性樹脂に配合されている公知の無機導電性物質を用いることができ、無機導電性物質を用いることにより、得られる成形品内において、金属長繊維により形成されるネットワークを、更に無機導電性物質の介在で連続させることにより、より一層優れた電磁波シールド性を得ることができる。このような無機導電性物質としては、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、炭素ウイスカー、カーボンナノチューブ等の炭素系の導電性物質、SUS粉末等の金属粉末、金属酸化物等の金属系の無機導電性物質、炭素繊維やウイスカー、ガラス繊維の表面に金属をコートした複合導電性物質等が挙げられる。これらの中でも、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、SUS粉末等の金属粉末が好ましい。これらの無機導電性物質は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
無機導電性物質としては、通常、熱可塑性樹脂に配合されている公知の無機導電性物質を用いることができ、無機導電性物質を用いることにより、得られる成形品内において、金属長繊維により形成されるネットワークを、更に無機導電性物質の介在で連続させることにより、より一層優れた電磁波シールド性を得ることができる。このような無機導電性物質としては、カーボンブラック、炭素繊維、グラファイト、炭素ウイスカー、カーボンナノチューブ等の炭素系の導電性物質、SUS粉末等の金属粉末、金属酸化物等の金属系の無機導電性物質、炭素繊維やウイスカー、ガラス繊維の表面に金属をコートした複合導電性物質等が挙げられる。これらの中でも、導電性カーボンブラック、カーボンナノチューブ、SUS粉末等の金属粉末が好ましい。これらの無機導電性物質は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
導電性カーボンブラックとしては、一般に比表面積が大きく、2次凝集体(ストラクチャー)の発達したものが好ましく、比表面積(BET式窒素吸着法)が30〜1500m2/g、中でも50〜1300m2/g、更には70〜900m2/g、特に100〜850m2/gであるものが好ましい。比表面積が1500m2/gを超えると、得られるペレット及びその成形品の流動性と外観が悪化する傾向があり、30m2/g未満では、導電性が発現しにくくなるおそれがある。
また、導電性カーボンブラックとしては、ジブチルフタレート(DBP)吸収量が、100〜500cm3/100gのものが好ましく、中でも120〜450cm3/100g、特に150〜400cm3/100gであるものが、導電性と耐衝撃性のバランスの点でより好ましい。
なお、本発明において、BET式窒素吸着法比表面積(単位:m2/g)、DBP吸収量(単位:cm3/100g)は、JIS K6217に準拠して測定されたものである。
このような好ましい導電性カーボンブラックとしては、原油やガスの燃焼熱によって原料炭化水素を熱分解させ、カーボンブラックを生成させるファーネス法導電性カーボンブラック、重質油のガス化プロセスによって得られるケッチェンブラック、アセチレンガスを熱分解して得られるアセチレンブラック等を挙げることができ、例えば、キャボット社製「バルカンXC−72」、三菱化学社製「ケッチェンブラックEC」、電気化学工業社製「デンカブラック」等が市販されている。
導電性カーボンブラックは、1種を単独で用いてもよく、物性や原料ないし製造プロセスの異なるものを2種以上混合して用いてもよい。
カーボンナノチューブは、中空構造を有する炭素フィブリルであり、外径3.5〜70nm、アスペクト比5以上であることが好ましく、外径4〜60nm、アスペクト比10以上であるものが特に好ましい。フィブリル外径が3.5nm未満のものは、樹脂中への分散性に劣り、70nmを超えると導電性が劣る傾向にある。また、アスペクト比が5未満では、導電性が劣る傾向にある。
カーボンナノチューブは、規則的に配列した炭素原子の本質的に連続的な多数層からなる外側領域と、内部中空領域とを有し、各層と中空領域とが該フィブリルの円柱軸の周囲に実質的に同心状に配置されている円柱状のフィブリルである。更に、上記外側領域の規則的に配列した炭素原子が黒鉛状であり、上記中空領域の直径が2〜20nmであることが好ましい。かかるカーボンナノチューブは、特表昭62−500943号や米国特許第4,663,230号明細書に詳しく記載されている。その製法については、上記特許公報や米国特許明細書に記載されているように、遷移金属含有粒子(例えばアルミナを支持体とする鉄、コバルト、ニッケル含有粒子)をCO、炭化水素等の炭素含有ガスと850〜1200℃の高温で接触させ、熱分解により生じた炭素を遷移金属を起点として繊維状に成長させる方法が挙げられる。かかるカーボンナノチューブは、ハイペリオン・カタリシス社より「グラファイト・フィブリル」の商品名で市販されており、容易に入手可能である。
金属粉末としては、金、銀、銅、ニッケル、マグネシウム、亜鉛、アルミニウム、鉄等、或いはこれらの金属を2種以上含む合金などの粉末が挙げられるが、これらのうち、特にSUS粉末が電磁波シールド性の付与効果及びコストの面で好ましい。
SUS粉末等の金属粉末は、それのみでは電磁波シールド性を付与することは難しいが、SUS長繊維等の金属長繊維との併用で、高い電磁波シールド性を付与することができる。
SUS粉末等の金属粉末は、それのみでは電磁波シールド性を付与することは難しいが、SUS長繊維等の金属長繊維との併用で、高い電磁波シールド性を付与することができる。
金属粉末の形状は、繊維等の棒状、球状等の粒状、フレーク状(鱗片状)など特に制限はないが、その粒径については、大き過ぎるとペレットの成形性、機械的強度を損なうおそれがあり、小さ過ぎると電磁波シールド効果が劣る傾向にあることから、平均粒径で1〜1000μm、特に10〜500μm程度であることが好ましい。ここで、金属粉末の粒径とは、棒状の金属粉末であればその長辺の長さ、球状の金属粉末であればその直径であり、粒状の金属粉末であれば、その最も径の大きい部分の径に該当する。
金属粉末は、1種のみを用いてもよく、材質や大きさ、形状の異なるものの2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記のような無機導電性物質、特に、炭素系の導電性物質等の無機導電性物質を、被覆樹脂に用いる場合、無機導電性物質は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、好ましくは0.5質量部以上、より好ましくは1質量部以上、更に好ましくは2質量部以上で、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは12質量部以下となるように用いることが好ましい。無機導電性物質の配合量が上記下限値未満では、無機導電性物質を用いることによる電磁波シールド性の向上効果を十分に得ることができず、上記上限値を超えると得られるペレットの成形性等が損なわれる恐れがある。
また、無機導電性物質のうちでも特にSUS粉末等の金属粉末を被覆樹脂に用いる場合、金属粉末は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは7質量部以上、更に好ましくは10質量部以上で、好ましくは100質量部以下、より好ましくは90質量部以下、更に好ましくは80質量部以下となるように用いることが好ましい。金属粉末の配合量が上記下限値未満では、金属粉末を用いることによる電磁波シールド性の向上効果を十分に得ることができず、上記上限値を超えると得られるペレットの成形性等が損なわれる恐れがある。
なお、カーボンブラックやカーボンナノチューブ、金属粉末等の無機導電性物質は、これらを高濃度に含むマスターバッチとして配合することが、無機導電性物質を樹脂中で均一に分散させることができ、好ましい。この場合、マスターバッチに用いる樹脂としては、被覆樹脂に用いるポリカーボネート樹脂と同一のポリカーボネート樹脂であってもよく、異なるポリカーボネート樹脂であってもよく、ポリカーボネート樹脂以外の樹脂、例えば、ポリスチレン樹脂等であってもよい。マスターバッチ中のカーボンブラック、カーボンナノチューブ、金属粉末等の無機導電性物質の含有量には特に制限はないが、通常20〜50質量%程度である。
これらのマスターバッチにポリカーボネート樹脂が含まれる場合、そのポリカーボネート樹脂も被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂として、前述の金属長繊維束、エラストマー及び無機導電性物質や後述の各種添加剤等の配合量の数値の基準となるポリカーボネート樹脂に含まれる。
これらのマスターバッチにポリカーボネート樹脂が含まれる場合、そのポリカーボネート樹脂も被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂として、前述の金属長繊維束、エラストマー及び無機導電性物質や後述の各種添加剤等の配合量の数値の基準となるポリカーボネート樹脂に含まれる。
<他の熱可塑性樹脂>
本発明で用いる被覆樹脂がポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂を含む場合、その種類および配合量は、成形性、耐薬品性等の性能を向上するなどの目的で、適宜選択できる。ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアクリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
本発明で用いる被覆樹脂がポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂を含む場合、その種類および配合量は、成形性、耐薬品性等の性能を向上するなどの目的で、適宜選択できる。ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアクリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等が挙げられる。
ポリエステル樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンナフタレートなどが挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが挙げられる。ポリフェニレンエーテル系樹脂としては、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンエーテルとポリスチレン及び/又はHIPS(耐衝撃性ポリスチレン)との混合樹脂などが挙げられる。スチレン系樹脂としては、ポリスチレン、HIPS、AS樹脂、ABS樹脂等が挙げられる。ポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂としては、好ましくは、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル系樹脂、HIPS、AS樹脂、ABS樹脂などが挙げられる。
被覆樹脂中にポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂を含む場合、その配合量は、好ましくは、ポリカーボネート樹脂とポリカーボネート樹脂以外の熱可塑性樹脂の合計量の50質量%未満であり、より好ましくは40質量%以下であり、最も好ましくは30質量%以下である。
<添加剤>
本発明で用いる被覆樹脂には、所望の物性を得るため、必要に応じて各種の添加剤、例えば紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤等の安定剤、顔料、染料、滑剤、難燃剤、滴下防止剤、離型剤、摺動性改良剤などを配合することができる。
本発明で用いる被覆樹脂には、所望の物性を得るため、必要に応じて各種の添加剤、例えば紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤等の安定剤、顔料、染料、滑剤、難燃剤、滴下防止剤、離型剤、摺動性改良剤などを配合することができる。
(酸化防止剤)
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。その具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオナミド)、2,4−ジメチル−6−(1−メチルペンタデシル)フェノール、ジエチル[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォエート、3,3’,3”,5,5’,5”−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a”−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン,2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール等が挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。その具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、N,N’−ヘキサン−1,6−ジイルビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニルプロピオナミド)、2,4−ジメチル−6−(1−メチルペンタデシル)フェノール、ジエチル[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ホスフォエート、3,3’,3”,5,5’,5”−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a”−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、ヘキサメチレンビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン,2,6−ジ−tert−ブチル−4−(4,6−ビス(オクチルチオ)−1,3,5−トリアジン−2−イルアミノ)フェノール等が挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。
上記の中では、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートが好ましい。これら2つのフェノール系酸化防止剤は、チバ・スペシャルテイ・ケミカルズ社より、「イルガノックス1010」及び「イルガノックス1076」の名称で市販されている。
酸化防止剤を用いる場合、その配合量は、被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.001〜1質量部、好ましくは0.01〜0.5質量部である。酸化防止剤の配合量が0.001質量部未満の場合は抗酸化剤としての効果が不十分であり、1質量部を超える場合は効果が頭打ちとなり経済的ではない。
(熱安定剤)
熱安定剤としては、分子中の少なくとも1つのエステルがフェノール及び/又は炭素数1〜25のアルキル基を少なくとも1つ有するフェノールでエステル化された亜リン酸エステル化合物、亜リン酸、及びテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−ホスホナイトの群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
熱安定剤としては、分子中の少なくとも1つのエステルがフェノール及び/又は炭素数1〜25のアルキル基を少なくとも1つ有するフェノールでエステル化された亜リン酸エステル化合物、亜リン酸、及びテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジ−ホスホナイトの群から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。
上記の亜リン酸エステル化合物の具体例としては、トリオクチルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス(オクチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ジフェニルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等が挙げられる。これらは、単独でも2種以上のを混合して使用してもよい。上記の中で、特にトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトが好ましい。
熱安定剤を用いる場合、その配合量は、被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.001〜1質量部、好ましくは0.01〜0.5質量部である。熱安定剤の配合量が0.001質量部未満の場合は熱安定剤としての効果が不十分であり、1質量部を超える場合は耐加水分解性が悪化する場合がある。
(離型剤)
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200〜15000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイルの群から選ばれる少なくとも1種の化合物が挙げられる。
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステル、数平均分子量200〜15000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイルの群から選ばれる少なくとも1種の化合物が挙げられる。
脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の脂肪族1価、2価又は3価カルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸とは、脂環式のカルボン酸も包含する。これらの中では、好ましい脂肪族カルボン酸は、炭素数6〜36の1価又は2価カルボン酸であり、炭素数6〜36の脂肪族飽和1価カルボン酸が更に好ましい。かかる脂肪族カルボン酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸などが挙げられる。
脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルにおける脂肪族カルボン酸としては、前記脂肪族カルボン酸と同じものが使用できる。一方、アルコールとしては、飽和又は不飽和の1価又は多価アルコールを挙げることができる。これらのアルコールは、フッ素原子、アリール基などの置換基を有していてもよい。これらの中では、炭素数30以下の1価又は多価の飽和アルコールが好ましく、炭素数30以下の脂肪族飽和1価アルコール又は多価アルコールが更に好ましい。ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。かかるアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
なお、上記のエステル化合物は、不純物として脂肪族カルボン酸および/又はアルコールを含有していてもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。
脂肪族カルボン酸とアルコールとのエステルの具体例としては、蜜ロウ(ミリシルパルミテートを主成分とする混合物)、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸ステアリル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等が挙げられる。
数平均分子量200〜15000の脂肪族炭化水素としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックス、炭素数3〜12のα−オレフィンオリゴマー等が挙げられる。ここで、脂肪族炭化水素としては、脂環式炭化水素も含まれる。また、これらの炭化水素化合物は部分酸化されていてもよい。これらの中では、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス又はポリエチレンワックスの部分酸化物が好ましく、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスが更に好ましい。脂肪族炭化水素の数平均分子量は、好ましくは200〜5000である。これらの脂肪族炭化水素は単一物質であっても、構成成分や分子量が様々なものの混合物であっても、主成分が上記の範囲内であればよい。
ポリシロキサン系シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、フッ素化アルキルシリコーン等が挙げられる。
離型剤を用いる場合、その配合量は、被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.001〜2質量部、好ましくは0.01〜1質量部である。離型剤の配合量が0.001質量部未満の場合は離型性の効果が十分でない場合があり、2質量部を超える場合は、耐加水分解性の低下、射出成形時の金型汚染などの問題がある。
(紫外線吸収剤)
紫外線吸収剤の具体例としては、酸化セリウム、酸化亜鉛などの無機紫外線吸収剤の他、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物などの有機紫外線吸収剤が挙げられる。これらの中では有機紫外線吸収剤が好ましい。特に、ベンゾトリアゾール化合物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノール、2,2’−(1,4−フェニレン)ビス[4H−3,1−ベンゾキサジン−4−オン]、[(4−メトキシフェニル)−メチレン]−プロパンジオイックアシッド−ジメチルエステルの群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
紫外線吸収剤の具体例としては、酸化セリウム、酸化亜鉛などの無機紫外線吸収剤の他、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物などの有機紫外線吸収剤が挙げられる。これらの中では有機紫外線吸収剤が好ましい。特に、ベンゾトリアゾール化合物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノール、2,2’−(1,4−フェニレン)ビス[4H−3,1−ベンゾキサジン−4−オン]、[(4−メトキシフェニル)−メチレン]−プロパンジオイックアシッド−ジメチルエステルの群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
ベンゾトリアゾール化合物の具体例としては、メチル−3−[3−tert−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネート−ポリエチレングリコールとの縮合物が挙げられる。また、その他のベンゾトリアゾール化合物の具体例としては、2−ビス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−tert−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレン−ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール2−イル)フェノール][メチル−3−[3−tert−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル]プロピオネート−ポリエチレングリコール]縮合物などが挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。
上記の中では、好ましくは、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノール、2,2’−メチレン−ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール2−イル)フェノール]である。
紫外線吸収剤を用いる場合、その配合量は、被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.01〜3質量部、好ましくは0.1〜1質量部である。紫外線吸収剤の配合量が0.01質量部未満の場合は耐候性の改良効果が不十分の場合があり、3質量部を超える場合はモールドデボジット等の問題が生じる場合がある。
(染顔料)
染顔料としては、無機顔料、有機顔料、有機染料などが挙げられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、カドミウムイエロー等の硫化物系顔料;群青などの珪酸塩系顔料;亜鉛華、弁柄、酸化クロム、酸化チタン、鉄黒、チタンイエロー、亜鉛−鉄系ブラウン、チタンコバルト系グリーン、コバルトグリーン、コバルトブルー、銅−クロム系ブラック、銅−鉄系ブラック等の酸化物系顔料;黄鉛、モリブデートオレンジ等のクロム酸系顔料;紺青などのフェロシアン系顔料が挙げられる。有機顔料および有機染料としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系染顔料;ニッケルアゾイエロー等のアゾ系染顔料;チオインジゴ系、ペリノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系などの縮合多環染顔料;アンスラキノン系、複素環系、メチル系の染顔料などが挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。これらの中では、熱安定性の点から、カーボンブラック、酸化チタン、シアニン系、キノリン系、アンスラキノン系、フタロシアニン系化合物などが好ましい。
染顔料としては、無機顔料、有機顔料、有機染料などが挙げられる。無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、カドミウムイエロー等の硫化物系顔料;群青などの珪酸塩系顔料;亜鉛華、弁柄、酸化クロム、酸化チタン、鉄黒、チタンイエロー、亜鉛−鉄系ブラウン、チタンコバルト系グリーン、コバルトグリーン、コバルトブルー、銅−クロム系ブラック、銅−鉄系ブラック等の酸化物系顔料;黄鉛、モリブデートオレンジ等のクロム酸系顔料;紺青などのフェロシアン系顔料が挙げられる。有機顔料および有機染料としては、銅フタロシアニンブルー、銅フタロシアニングリーン等のフタロシアニン系染顔料;ニッケルアゾイエロー等のアゾ系染顔料;チオインジゴ系、ペリノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、キノフタロン系などの縮合多環染顔料;アンスラキノン系、複素環系、メチル系の染顔料などが挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。これらの中では、熱安定性の点から、カーボンブラック、酸化チタン、シアニン系、キノリン系、アンスラキノン系、フタロシアニン系化合物などが好ましい。
染顔料を用いる場合、その配合量は、被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常20質量部以下、好ましくは15質量部以下、更に好ましくは12質量部以下である。染顔料の配合量が20質量部を超える場合は耐衝撃性が十分でない場合がある。
なお、カーボンブラックは無機導電性物質としても機能する。カーボンブラックを無機導電性物質として用いる場合、前述のように、その配合量は、染顔料としての配合量よりも多く設定することができる。
(難燃剤)
難燃剤としては、ハロゲン化ビスフェノールAのポリカーボネート、ブロム化ビスフェノール系エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノール系フェノキシ樹脂、ブロム化ポリスチレンなどのハロゲン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホン酸ジカリウム、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム等の有機金属塩系難燃剤、ポリオルガノシロキサン系難燃剤などが挙げられるが、リン酸エステル系難燃剤が特に好ましい。
難燃剤としては、ハロゲン化ビスフェノールAのポリカーボネート、ブロム化ビスフェノール系エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノール系フェノキシ樹脂、ブロム化ポリスチレンなどのハロゲン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホン酸ジカリウム、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム等の有機金属塩系難燃剤、ポリオルガノシロキサン系難燃剤などが挙げられるが、リン酸エステル系難燃剤が特に好ましい。
リン酸エステル系難燃剤の具体例としては、トリフェニルホスフェート、レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート)、ハイドロキノンビス(ジキシレニルホスフェート)、4,4’−ビフェノールビス(ジキシレニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジキシレニルホスフェート)、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ハイドロキノンビス(ジフェニルホスフェート)、4,4’−ビフェノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)等が挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。これらの中では、レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)が好ましい。
難燃剤を用いる場合、その配合量は、被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常1〜30質量部、好ましくは3〜25質量部、更に好ましくは5〜20質量部である。難燃剤の配合量が1質量部未満の場合は難燃性が十分でない場合があり、30質量部を超える場合は耐熱性が低下する場合がある。
(滴下防止剤)
滴下防止剤としては、例えば、ポリフルオロエチレン等のフッ素化ポリオレフィンが挙げられ、特にフィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンが好ましい。これは、重合体中に容易に分散し、且つ、重合体同士を結合して繊維状材料を作る傾向を示す。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンはASTM規格でタイプ3に分類される。ポリテトラフルオロエチレンは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンとしては、例えば三井・デュポンフロロケミカル社より、「テフロン(登録商標)6J」又は「テフロン(登録商標)30J」として、ダイキン工業社より「ポリフロン(商品名)」として市販されている。
滴下防止剤としては、例えば、ポリフルオロエチレン等のフッ素化ポリオレフィンが挙げられ、特にフィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンが好ましい。これは、重合体中に容易に分散し、且つ、重合体同士を結合して繊維状材料を作る傾向を示す。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンはASTM規格でタイプ3に分類される。ポリテトラフルオロエチレンは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンとしては、例えば三井・デュポンフロロケミカル社より、「テフロン(登録商標)6J」又は「テフロン(登録商標)30J」として、ダイキン工業社より「ポリフロン(商品名)」として市販されている。
滴下防止剤を用いる場合、その配合量は、被覆樹脂中のポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.02〜4質量部、好ましくは0.03〜3質量部である。滴下防止剤の配合量が5質量部を超える場合は、得られるペレットを成形してなる成形品外観の低下が生じる場合がある。
<被覆樹脂の製造方法>
本発明において、被覆樹脂がポリカーボネート樹脂のみからなる場合は、当該ポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、例えば、図1に示す電線被覆法により本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造することができる。
本発明において、被覆樹脂がポリカーボネート樹脂のみからなる場合は、当該ポリカーボネート樹脂のペレットを用いて、例えば、図1に示す電線被覆法により本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造することができる。
被覆樹脂として、エラストマー、無機導電性物質、その他の添加剤等を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物を用いる場合、予め、これらを配合したポリカーボネート樹脂組成物のペレットを製造し、このペレットを用いて電線被覆法により金属長繊維束の被覆処理を行うことが好ましい。
この場合、ポリカーボネート樹脂組成物のペレットの製造方法に制限はなく、公知のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法を広く採用できる。
具体例を挙げると、ポリカーボネート樹脂と、必要に応じて配合される各種の成分を、例えばタンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダーなどの混合機で溶融混練した後、ペレット化する方法が挙げられる。
具体例を挙げると、ポリカーボネート樹脂と、必要に応じて配合される各種の成分を、例えばタンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダーなどの混合機で溶融混練した後、ペレット化する方法が挙げられる。
また、例えば、各成分を予め混合せずに、または、一部の成分のみを予め混合し、フィーダーを用いて押出機に供給して溶融混練して、ポリカーボネート樹脂組成物を製造することもできる。
また、例えば、一部の成分を予め混合し押出機に供給して溶融混練することで得られる樹脂組成物をマスターバッチとし、このマスターバッチを再度残りの成分と混合し、溶融混練することによってポリカーボネート樹脂組成物を製造することもできる。
また、例えば、一部の成分を予め混合し押出機に供給して溶融混練することで得られる樹脂組成物をマスターバッチとし、このマスターバッチを再度残りの成分と混合し、溶融混練することによってポリカーボネート樹脂組成物を製造することもできる。
<電線被覆法による樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造>
電線被覆法により、表面処理金属長繊維束と、ポリカーボネート樹脂ペレット又はポリカーボネート樹脂組成物ペレットを用いて樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造する際の製造条件については、特に制限はないが、例えば、金属長繊維束の繰出速度は100〜2000m/hr、溶融樹脂の押出速度は金属長繊維束1本あたり5〜20kg/hrの範囲で適宜調整することが好ましい。
電線被覆法により、表面処理金属長繊維束と、ポリカーボネート樹脂ペレット又はポリカーボネート樹脂組成物ペレットを用いて樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造する際の製造条件については、特に制限はないが、例えば、金属長繊維束の繰出速度は100〜2000m/hr、溶融樹脂の押出速度は金属長繊維束1本あたり5〜20kg/hrの範囲で適宜調整することが好ましい。
<成形品の製造方法>
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法で製造された樹脂被覆金属長繊維ペレット(以下、「本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレット」と称す場合がある。)を成形することにより、電磁波シールド性に優れた成形品を得ることができる。
本発明の成形品の製造方法における本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの成形法については特に限定されるものでなく、熱可塑性樹脂組成物について一般に用いられている成形法、例えば、射出成形、中空成形、押出成形、シート成形、熱成形、回転成形、積層成形等の成形方法が適用できる。中でも、射出成形が電磁波シールド性成形品の製造には一般的である。
本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法で製造された樹脂被覆金属長繊維ペレット(以下、「本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレット」と称す場合がある。)を成形することにより、電磁波シールド性に優れた成形品を得ることができる。
本発明の成形品の製造方法における本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットの成形法については特に限定されるものでなく、熱可塑性樹脂組成物について一般に用いられている成形法、例えば、射出成形、中空成形、押出成形、シート成形、熱成形、回転成形、積層成形等の成形方法が適用できる。中でも、射出成形が電磁波シールド性成形品の製造には一般的である。
なお、本発明の樹脂被覆金属長繊維ペレットは、それ単独で成形に供して成形品とすることもできるが、必要に応じて、他の樹脂ペレットと混合して成形に供することもできる。
また、他の樹脂ペレットと多色複合成形して複合成形品とすることもできる。
また、他の樹脂ペレットと多色複合成形して複合成形品とすることもできる。
本発明の成形品の製造方法により製造された成形品の適用分野については特に制限はないが、電磁波シールド性が要求される用途、例えば、OA機器、AV機器、測定機器、輸送機器、通信機器、レーダー装置等の筐体用途やコネクタ、包装材等が挙げられる。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
[使用材料]
以下の実施例及び比較例において用いた原材料成分は下記表1に示す通りである。
以下の実施例及び比較例において用いた原材料成分は下記表1に示す通りである。
[樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造]
<実施例1〜10>
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度523m/hrで送り、下記表2に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表2に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
<実施例1〜10>
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度523m/hrで送り、下記表2に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表2に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
<実施例11〜13>
線径8μm、長繊維数3000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU08/3000、1.21g/m)5束を繰出装置により繰出速度551m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
線径8μm、長繊維数3000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU08/3000、1.21g/m)5束を繰出装置により繰出速度551m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
<実施例14〜17>
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度409m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)を表3に示した。
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度409m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)を表3に示した。
<実施例18>
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度409m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は5mmであった。
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度409m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は5mmであった。
<実施例19>
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度692m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が15質量%、被覆樹脂が85質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は3mmであった。
線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束を繰出装置により繰出速度692m/hrで送り、下記表3に示す固形分濃度に調整した表面処理剤水溶液槽(表面処理剤:プラスコートZ561、水溶性ポリエステル、互応化学工業社製)に浸漬し、乾燥機にて190℃で乾燥後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで繊維束の周囲にSUS製長繊維束が15質量%、被覆樹脂が85質量%となるように溶融樹脂を連続的に押出被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。被覆する溶融樹脂は、上記表1に記載した各成分を、下記の表3に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、押出機に投入し使用した。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は3mmであった。
<比較例1〜7>
上記表1に記載した各成分を、下記の表4に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度523m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
上記表1に記載した各成分を、下記の表4に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度523m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
<比較例8〜10>
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度551m/hrで送られた線径8μm、長繊維数3000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU08/3000、1.21g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度551m/hrで送られた線径8μm、長繊維数3000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU08/3000、1.21g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が10質量%、被覆樹脂が90質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は4mmであった。
<比較例11〜14>
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度409m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)を表5に示した。
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度409m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ8mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)を表5に示した。
<比較例15>
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度409m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は5mmであった。
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、36kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度409m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が8質量%、被覆樹脂が92質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は5mmであった。
<比較例16>
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度692m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が15質量%、被覆樹脂が85質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は3mmであった。
上記表1に記載した各成分を、下記の表5に示す被覆樹脂配合の割合にて配合し、タンブラーミキサーにて均一に混合した後、先端にクロスヘッドダイを備えた40mm単軸押出機(田端機械製TEW−40)によりシリンダー温度290℃、30kg/hrで押出し、繰出装置により繰出速度692m/hrで送られた線径11μm、長繊維数2000本のSUS製長繊維束(ベカルト社製、BU11/2000、1.53g/m)5束の周囲に、SUS製長繊維束が15質量%、被覆樹脂が85質量%となるように連続的に被覆した後、ペレタイザーで長さ5mmにカットした。作製した樹脂被覆SUS長繊維ペレットの太さ(ペレット径)は3mmであった。
[SUS繊維の脱落評価]
実施例1〜19及び比較例1〜16で得られた樹脂被覆SUS長繊維ペレットを各々目視観察し、ペレットからSUS繊維が脱落ないしははみ出して、製品として使用し得ないものの割合を調べ、以下の基準で評価し、結果を表2〜5に示した。
1:全体の10%以上でかなり多い
2:全体の10%未満5%以上で比較的多い
3:全体の5%未満1%以上で少ない
4:全体の1%未満でかなり少ない
5:全く無い
実施例1〜19及び比較例1〜16で得られた樹脂被覆SUS長繊維ペレットを各々目視観察し、ペレットからSUS繊維が脱落ないしははみ出して、製品として使用し得ないものの割合を調べ、以下の基準で評価し、結果を表2〜5に示した。
1:全体の10%以上でかなり多い
2:全体の10%未満5%以上で比較的多い
3:全体の5%未満1%以上で少ない
4:全体の1%未満でかなり少ない
5:全く無い
[成形品の評価]
実施例1〜19及び比較例1〜16で得られた樹脂被覆SUS長繊維ペレットについて、各々以下の評価を行い、結果を表2〜5に示した。
実施例1〜19及び比較例1〜16で得られた樹脂被覆SUS長繊維ペレットについて、各々以下の評価を行い、結果を表2〜5に示した。
<電磁波シールド性能の評価>
各ペレットを120℃で5時間乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所社製「J180」)を用い、シリンダー設定温度300℃、金型温度100℃、スクリュー回転数80rpm、射出速度120mm/秒の条件下にて、150mm×150mm×2mm厚の平板状試験片を射出成形した。
得られた平板状試験片について、KEC法により、以下の方法で電磁波シールド性能の測定を行った。
KEC法による電磁波シールド性能の測定:社団法人関西電子工業振興センター(KEC)が開発した電磁波シールド効果測定装置を用い、10〜1000MHzの範囲の電磁波シールド性を測定した。600MHzでの電磁波シールド性の値を各表に示す。
各ペレットを120℃で5時間乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所社製「J180」)を用い、シリンダー設定温度300℃、金型温度100℃、スクリュー回転数80rpm、射出速度120mm/秒の条件下にて、150mm×150mm×2mm厚の平板状試験片を射出成形した。
得られた平板状試験片について、KEC法により、以下の方法で電磁波シールド性能の測定を行った。
KEC法による電磁波シールド性能の測定:社団法人関西電子工業振興センター(KEC)が開発した電磁波シールド効果測定装置を用い、10〜1000MHzの範囲の電磁波シールド性を測定した。600MHzでの電磁波シールド性の値を各表に示す。
<機械的特性の評価>
各ペレットを120℃で5時間乾燥した後、射出成形機(住友重機械工業社製「SG75Mk−II」)を用い、シリンダー設定温度280℃、金型温度80℃、成形サイクル50秒の条件で射出成形を行い、ISO多目的試験片(4mm厚)を作製した。得られたISO多目的試験片について、以下の方法でシャルピー衝撃値を測定した。
シャルピー衝撃値の測定:上記ISO多目的試験片について、室温(23℃)条件下でISO−179規格に基づき、シャルピー衝撃試験(ノッチ有、ノッチ無)を行い、衝撃値を測定した。
各ペレットを120℃で5時間乾燥した後、射出成形機(住友重機械工業社製「SG75Mk−II」)を用い、シリンダー設定温度280℃、金型温度80℃、成形サイクル50秒の条件で射出成形を行い、ISO多目的試験片(4mm厚)を作製した。得られたISO多目的試験片について、以下の方法でシャルピー衝撃値を測定した。
シャルピー衝撃値の測定:上記ISO多目的試験片について、室温(23℃)条件下でISO−179規格に基づき、シャルピー衝撃試験(ノッチ有、ノッチ無)を行い、衝撃値を測定した。
<成形品外観の評価>
上記電磁波シールド性能の評価で作製した平板状試験片について、各々目視観察し、成形品を調べ以下の基準で評価した。
1:成形品に繊維の束や塊が6ヶ所以上存在する
2:成形品に繊維の束や塊が3〜5ヶ所存在する
3:成形品に繊維の束や塊が2〜3ヶ所存在する。
4:成形品に繊維の束や塊が1ヶ所存在する
5:成形品に繊維の束や塊が全く無い
上記電磁波シールド性能の評価で作製した平板状試験片について、各々目視観察し、成形品を調べ以下の基準で評価した。
1:成形品に繊維の束や塊が6ヶ所以上存在する
2:成形品に繊維の束や塊が3〜5ヶ所存在する
3:成形品に繊維の束や塊が2〜3ヶ所存在する。
4:成形品に繊維の束や塊が1ヶ所存在する
5:成形品に繊維の束や塊が全く無い
以上の実施例と比較例の結果から、本発明によれば、金属長繊維束に樹脂と金属の双方に接着性の高い表面処理剤による表面処理を施した後に溶融樹脂を被覆することにより、ペレットからの長繊維の脱落やはみ出しを完全に防止して、高品質の樹脂被覆金属長繊維ペレットを歩留りよく製造することが出来、得られた樹脂被覆金属長繊維ペレットを用いて、電磁波シールド性、機械的特性に優れ、良外観の成形品を得ることができることが分かる。
これに対して、金属長繊維束に表面処理を施さないで溶融樹脂を被覆した比較例1〜16では、樹脂被覆金属長繊維ペレットから長繊維の脱落やはみ出しが見られ、それが原因で成形品の外観が悪くなる。
1 金属長繊維繰出装置
2 金属長繊維束
2A 樹脂被覆金属長繊維束
2B 表面処理金属長繊維束
3 押出機
4 クロスヘッドダイ
5 水槽
6 ペレタイザー
7 表面処理液槽
8 乾燥機
2 金属長繊維束
2A 樹脂被覆金属長繊維束
2B 表面処理金属長繊維束
3 押出機
4 クロスヘッドダイ
5 水槽
6 ペレタイザー
7 表面処理液槽
8 乾燥機
Claims (7)
- 電線被覆法により、金属長繊維束の周囲をポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆した後カットして樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造する方法であって、
線径5〜20μmの金属長繊維1000〜5000本を束ねた金属長繊維束を用い、該金属長繊維束の周囲を表面処理剤で処理した後、
得られるペレット中の金属長繊維束の含有量がポリカーボネート樹脂100質量部に対して7〜40質量部となるように、ポリカーボネート樹脂を含む溶融樹脂で連続的に被覆し、
カット長さ4〜10mmでカットすることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。 - 請求項1において、前記金属長繊維束の単位長さ当たりの重量が1.0〜2.0g/mであることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
- 請求項1又は2において、前記金属長繊維がSUS長繊維であることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、該表面処理剤が、水分散性もしくは水溶性のエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、及びポリエステル樹脂から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
- 請求項4において、表面処理剤が、水溶性ポリエステル樹脂であることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
- 請求項1ないし5のいずれか1項において、前記表面処理剤を、濃度1〜30質量%の表面処理剤水溶液又は水分散液として用いることを特徴とする樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法。
- 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法により樹脂被覆金属長繊維ペレットを製造した後、得られた樹脂被覆金属長繊維ペレットを含む成形材料を成形することを特徴とする成形品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015244269A JP2017110064A (ja) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法及び成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015244269A JP2017110064A (ja) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法及び成形品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017110064A true JP2017110064A (ja) | 2017-06-22 |
Family
ID=59080024
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015244269A Pending JP2017110064A (ja) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法及び成形品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017110064A (ja) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60162604A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Seiko Epson Corp | 導電性ペレツトの製造法 |
JPH01148515A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Hitachi Ltd | 導電性せんい複合樹脂の製造方法 |
JPH04198233A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-17 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 導電性複合樹脂製成形品 |
JP2002317384A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Toray Ind Inc | 長繊維ペレット用導電性繊維束およびそれからなる長繊維ペレット、ならびにそれを用いた成形品 |
JP2005042220A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Toyobo Co Ltd | 強化繊維、その製造方法及び繊維強化樹脂複合材 |
JP2009001954A (ja) * | 2007-05-22 | 2009-01-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 繊維用集束剤 |
JP2012236944A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | 電磁波シールド用繊維/樹脂複合組成物ペレット、電磁波シールド用樹脂組成物及びその成形体 |
JP2016029135A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-03-03 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法 |
-
2015
- 2015-12-15 JP JP2015244269A patent/JP2017110064A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60162604A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Seiko Epson Corp | 導電性ペレツトの製造法 |
JPH01148515A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Hitachi Ltd | 導電性せんい複合樹脂の製造方法 |
JPH04198233A (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-17 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 導電性複合樹脂製成形品 |
JP2002317384A (ja) * | 2001-04-20 | 2002-10-31 | Toray Ind Inc | 長繊維ペレット用導電性繊維束およびそれからなる長繊維ペレット、ならびにそれを用いた成形品 |
JP2005042220A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Toyobo Co Ltd | 強化繊維、その製造方法及び繊維強化樹脂複合材 |
JP2009001954A (ja) * | 2007-05-22 | 2009-01-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 繊維用集束剤 |
JP2012236944A (ja) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | 電磁波シールド用繊維/樹脂複合組成物ペレット、電磁波シールド用樹脂組成物及びその成形体 |
JP2016029135A (ja) * | 2014-07-17 | 2016-03-03 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5900499B2 (ja) | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びそれからなる成形品 | |
EP2998361B1 (en) | Resin composition, resin molded product, manufacturing method of resin molded product, laser direct structuring additive | |
JP4989998B2 (ja) | 熱可塑性樹脂組成物および樹脂成形品 | |
EP2404969B1 (en) | Aromatic polycarbonate resin composition, process for producing resin composition, and molded article | |
JP5629916B2 (ja) | 電磁波シールド用繊維/樹脂複合組成物ペレット、電磁波シールド用樹脂組成物及びその成形体 | |
JP5017888B2 (ja) | 熱可塑性樹脂組成物および樹脂成形体 | |
JP2007284502A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物および樹脂成形品 | |
JP6004064B2 (ja) | 強化ポリカーボネート複合樹脂組成物 | |
JP2009051989A (ja) | 熱可塑性樹脂組成物および樹脂成形品 | |
JP4760035B2 (ja) | 導電性熱可塑性樹脂組成物 | |
JP6915365B2 (ja) | 炭素繊維/ポリカーボネート樹脂複合ペレット及びその製造方法 | |
JP2008231301A (ja) | 樹脂組成物および樹脂成形品 | |
JP5316507B2 (ja) | 導電性熱可塑性樹脂組成物及びその成形品 | |
JP6337767B2 (ja) | 炭素長繊維/ポリカーボネート樹脂複合材料及び炭素長繊維/ポリカーボネート樹脂複合ペレットの製造方法 | |
JP6471433B2 (ja) | 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法 | |
JP2015224321A (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品 | |
JP5673509B2 (ja) | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びそれからなる成形品 | |
JP2006045385A (ja) | 電磁波遮蔽性熱可塑性樹脂組成物 | |
JP2017110064A (ja) | 樹脂被覆金属長繊維ペレットの製造方法及び成形品の製造方法 | |
JP5128531B2 (ja) | 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 | |
KR102330601B1 (ko) | 폴리카보네이트계 얼로이 수지 조성물 및 이를 포함하는 성형품 | |
JP4760034B2 (ja) | 導電性ポリカーボネート樹脂組成物 | |
JP6364977B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物ペレット及びその製造方法 | |
JP5880307B2 (ja) | 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品 | |
JP5017889B2 (ja) | 熱可塑性樹脂組成物および樹脂成形体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180702 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190307 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190319 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190924 |