JP2738164B2 - 導電性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

導電性樹脂組成物の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、不要電磁波の遮蔽性に
優れた成形用導電性樹脂組成物の製造方法に関する。さ
らに詳しくは、本発明は静電気放電によって内部機器の
破壊を防ぐ用途として用いられる導電性樹脂組成物の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電磁波遮蔽用材料として、導電性
を有する樹脂成形材料が注目され、多くの提案が為され
ているが、これらの導電性樹脂成形物、例えば特開昭5
5−43126号公報には、炭素繊維又は金属繊維等の
導電性繊維を混入して得られる樹脂加工品を開示してお
り、比較的少ない添加量で優れた電磁波遮蔽性を発揮し
ている。
【0003】しかし、この様な導電性樹脂の成形物、例
えば、炭素繊維をアクリロニトリル−ブタジエン−スチ
レン三元共重合樹脂(以下ABS樹脂という)又はアク
リロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン三元
共重合樹脂(以下AES樹脂という)に混入して得られ
る樹脂成形物では、樹脂100重量部に対して7重量部
以上混入する事によって表面抵抗値が100 〜104 Ω
を示し、3重量部以下を混入する事によって109 〜1
16Ωを示すことが知られている。又、4重量部以上6
重量部以下の添加量とした場合、射出成形によって得ら
れる成形物の表面抵抗値は102 〜1010Ωの間でバラ
ツキが有り、全ての成形物において、103 〜107 Ω
の表面抵抗値を得ることが困難であった。
【0004】又、金属繊維をABS樹脂又はAES樹脂
に混入して得られる樹脂成形物では、樹脂100重量部
に対して4重量部以上8重量部以下を混入することによ
って、体積固有抵抗値は10-1〜100 Ω・cmの値が得
られ、電磁波シールド用導電性樹脂成形物としては充分
な性能を示すが、表面抵抗値の測定においては、100
〜109 Ωの間でバラツキが有り、103 〜107 Ωの
表面抵抗値を示すものではなかった。
【0005】更に、炭素繊維あるいは金属繊維を使用し
た導電性樹脂組成物による成形物の場合、射出成形時の
成形条件の振れに対して、非常に影響を受けやすく、成
形機内での繊維の切断により、表面抵抗値や体積固有抵
抗値が大きく変化することが確認されていた。
【0006】即ち、ABS樹脂又はAES樹脂を用いて
炭素繊維あるいは金属繊維を混入して得られる導電性樹
脂組成物においては、人体及び他の導電物よりの静電気
放電に対して、体積固有抵抗値あるいは表面抵抗値がよ
り低いレベルであるか、あるいはより高いレベルに位置
しており、実質的に無力であるとの問題を有していた。
【0007】又、従来の導電性樹脂組成物の製造法は、
例えば、特公昭63−26783号公報に開示されてい
るように、炭素繊維や金属繊維をポリエステル系樹脂等
の熱可塑性樹脂でバインド或いはコーティングした物を
マスターペレット方式として用いており、ベース樹脂と
マスターペレット化された炭素繊維や金属繊維をタンブ
リングした後射出成形を行う方式で、導電性樹脂成形物
の製造が行われていた。しかるに、この方式において
は、103 〜107 Ωの表面抵抗値を定常的に得ること
が困難であり、個々の成形物においての表面抵抗値は炭
素繊維や金属繊維の混入量のばらつきに大きく左右され
る傾向が見られた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、外部よりの静電気破壊を防止する性能を有す
る、表面抵抗値103 〜107 Ωを定常的に示す導電性
樹脂成形物を提供するものである。
【0009】本発明は、また、表面抵抗値が103 〜1
7Ωの導電性樹脂成形物を安定に製造することのでき
る製造法を提供する。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者らは導電性樹脂
組成物による成形物の静電気放電による破壊防止につい
て鋭意研究を進めた結果、本発明に到達した。
【0011】即ち、請求項1の発明は、体積固有抵抗が
10-3〜10-2Ω・cmの炭素繊維5000〜20000
本を収束した炭素繊維束を含有する2〜10mm長の炭素
繊維含有マスターペレット、体積固有抵抗が10-6〜1
-5Ω・cmの金属繊維5000〜20000本を収束し
た金属繊維束を含有する2〜10mm長の金属繊維含有マ
スターペレット、及び熱可塑性樹脂を、熱可塑性樹脂1
00重量部に対して、上記炭素繊維1〜20重量部及び
上記金属繊維1〜20重量部となるように配合し、溶
融、混練してなることを特徴とする表面抵抗値が103
〜107 Ωの導電性樹脂組成物の製造方法である。
【0012】本発明における表面抵抗値は成形物表面を
75mm間隔で測定した場合の抵抗値を表す。成形物の
表面抵抗値を測定する装置を図1に示した。
【0013】本発明で使用する炭素繊維としては、直径
が4μm〜10μmの範囲のものが好ましい。本発明で
使用する金属繊維としては、ステンレス繊維、ニッケル
繊維等がある。金属繊維は、その表面が円滑であり、等
価直径が0.002〜0.015mmで、その長さ
(L)と等価直径(D)との比(D/L)が0.000
5〜0.008である金属繊維であることが好ましい。
【0014】 本発明で使用する熱可塑性樹脂は、例え
ばABS樹脂、AES樹脂、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル系樹
脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、変成ポリフェ
ニレンオキサイド等が使用される。
【0015】 又、使用する熱可塑性樹脂には、一般に
用いられる染料、顔料、滑剤、安定剤、紫外線吸収剤、
可塑剤、分散剤等の各種添加剤を添加することができ
る。又、タルク、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、
水酸化マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸カルシウ
ム、ガラスビーズ、ガラス繊維等の一般に用いられる無
機フィラーを添加することができる。
【0016】さらに、難燃性付与のために、有機ハロゲ
ン化合物、有機リン酸塩化合物、有機亜リン酸塩化合
物、赤リン、ほう素化合物、三塩化アンチモン、五塩化
アンチモン等の各種難燃剤を添加してもよい。本発明の
炭素繊維を含むマスターペレットは、5000〜200
00本を収束した炭素繊維束を熱可塑性樹脂でサイジン
グ処理したものを2〜10mmの長さに切断して得られ
る。炭素繊維のマスターペレット中に占める割合は90
〜98重量%である。本発明の金属繊維を含むマスター
ペレットは、金属繊維5000〜20000本を収束し
た金属繊維束を熱可塑性樹脂でサイジング処理し、さら
に熱可塑性樹脂で収束した金属繊維の表面を被覆し、2
〜10mm長さに切断したものである。金属繊維のマス
ターペレット中に占める割合は、60〜95重量%であ
る。
【0017】 本発明の導電性樹脂組成物は、ベース用
の熱可塑性樹脂のペレットに炭素繊維を含むマスターペ
レットと金属繊維を含むマスターペレットとをそれぞれ
所定量配合し、タンブラー等の混合機で各ペレットを混
合し、押出機により押出して、通常はペレット形態の成
形材料とする。得られた成形材料は熱可塑性樹脂100
重量部に対して炭素繊維1〜20重量部および金属繊維
1〜20重量部が配合されている。炭素繊維あるいは金
属繊維の何れかが1重量部より少ないと、表面抵抗値は
100 〜109 Ω以上の間でバラツキが見られ103
107 Ωの表面抵抗値を有する成形物が安定して得られ
なくなり、又、炭素繊維あるいは金属繊維の何れかが2
0重量部より多いと、表面抵抗値が103 以下となり、
静電気放電による内部機械の破壊を防ぐ用途としての導
電性樹脂組成物として十分な性能とは成り得ず、さらに
成形品の衝撃強度が著しく低下するので好ましくない。
【0018】本発明の導電性樹脂組成物は、上記で得ら
れた成形材料から得られた表面抵抗値が103 〜107
Ωを示す成形物であってもよい。以下、実施例により本
発明を説明する。例中、部とは重量部を、%とは重量%
をそれぞれ表す。
【0019】実施例1〜5 ABS樹脂(日本合成ゴム株式会社製 JSR−ABS
−35)100部に、ステンレス連続繊維(NVベカル
ト社製 BEKI−SHIELD SPECIAL 3
02A)を熱可塑性ポリエステル樹脂でサイジング処理
し、更に熱可塑性樹脂でコーティングした後切断したマ
スターペレット(4mmカット品)1〜2部、および、
炭素繊維含有マスターペレット(東邦レーヨン社製 ベ
スファイトHTA−C6−SRS)3〜7部(6mmカ
ット品)を配合し、タンブラーを用いて、30rpm2
分間攪拌混合した物を、50mm単軸ダルメージスクリ
ュー使用ベント式押出機を用いて、スクリュー回転数1
30rpm、シリンダー設定温度190℃、吐出量60
Kg/時間の条件でコンパウンディングしたものをスト
ランドにした後、ペレタイザーによりペレット状に切断
した。得られたコンパウンディングペレットを使用し、
通常のABS樹脂の射出成形条件と同様の条件で150
×150×3mm、4点ー2mmφピンゲートのプレー
トを成形し、各試験用試料とした。
【0020】実施例6、7 AES樹脂(日本合成ゴム株式会社製 JSR−AES
−145)100部に、ステンレス連続繊維(NVベカ
ルト社製 BEKI−SHIELD SPECIAL
302A)を熱可塑性ポリエステル樹脂でサイジング処
理し、更に熱可塑性樹脂でコーティングさた後切断した
マスターペレット(4mmカット品)1〜2部と炭素繊
維含有マスターペレット(東邦レーヨン社製 ベスファ
イト HTA−C6−SRS)3〜7部を配合し、タン
ブラーを用いて、30rpm2分間攪拌混合した物を、
50mm単軸ダルメージスクリュー使用ベント式押出機
を用いて、スクリュー回転数130rpm、シリンダー
設定温度190℃、吐出量60Kg/時間条件でコンパ
ウンディングしたものをストランドにした後、ペレタイ
ザーによりペレット状に切断した。得られたコンパウン
ディングペレットを使用し、通常のABS樹脂の射出成
形条件と同様の条件で150×150×3mm、4点ー
2mmφピンゲートのプレートを成形し、各試験用試料
とした。
【0021】得られた各試験用試料について図1に示す
表面抵抗値測定法を用いて表面抵抗値の測定を行った。
表面抵抗値は測定箇所を変えて6回測定し、最小値と最
大値を表1に示した。
【0022】
【表1】
【0023】また、ステンレス繊維含有マスターペレッ
トのみあるいは炭素繊維含有マスターペレットのみをそ
れぞれ配合した試料について実施例1と同様にして表面
抵抗値を測定し表2に示した。
【0024】
【表2】
【0025】本発明の導電性樹脂組成物を用いて得られ
た成形物は、いずれも表面抵抗値が103 〜107 Ωの
範囲内に収まっており静電気防止コンパウンドとして優
れた性能を有している。
【0026】
【発明の効果】本発明ではABS樹脂もしくはAES樹
脂等のベース樹脂と、炭素繊維を含有するマスターペレ
ットと金属繊維を含有するマスターペレットを混合し、
一定条件に設定した押し出し工程を行い、コンパウンデ
ィングペレットを製造することによって、表面抵抗値が
103 〜107 Ωに収まる成形品を定常的に生産できる
ことを見い出した。本発明により、射出成形で成形する
事により内部機器の静電気による破壊を防ぐ点に優れた
樹脂組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の導電性樹脂組成物から得られた成形
物を表面抵抗値を測定方法を表す説明図である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 体積固有抵抗が10-3〜10-2Ω・cmの
    炭素繊維5000〜20000本を収束した炭素繊維束
    を含有する2〜10mm長の炭素繊維含有マスターペレッ
    ト、体積固有抵抗が10-6〜10-5Ω・cmの金属繊維5
    000〜20000本を収束した金属繊維束を含有する
    2〜10mm長の金属繊維含有マスターペレット、及び熱
    可塑性樹脂を、熱可塑性樹脂100重量部に対して、上
    記炭素繊維1〜20重量部及び上記金属繊維1〜20重
    量部となるように配合し、溶融、混練してなることを特
    徴とする表面抵抗値が103 〜107 Ωの導電性樹脂組
    成物の製造方法。
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