JP3167149B2 - 導電性樹脂組成物 - Google Patents

導電性樹脂組成物

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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、電磁波シールド材や帯
電防止材等の原料として好適な導電性樹脂組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】家庭用、事務用、自動車搭載用等の用途
を問わず、電気・電子機器のハウジング材や電子素子の
ケーシング材、あるいは帯電防止材(以下、ハウジング
材、ケーシング材、および帯電防止材を総称してハウジ
ング材ということがある)として、近年、軽量性、生産
性、耐腐蝕性、コストの面等から、合成樹脂が多用され
ている。これらのハウジング材の原料として合成樹脂を
単独で利用した場合、合成樹脂には電磁波に対するシー
ルド性がないため、電気・電子機器あるいは電子素子が
出す不要の電磁波がハウジング材やケーシング材を透過
して外部に放射される。そして、外部に放射された電磁
波は、近くの電気・電子機器あるいは電子素子に妨害電
波として作用してノイズや誤動作等の電磁波障害を引き
起こす。また逆に、ハウジング材やケーシング材が合成
樹脂のみからなる電子機器あるいは電子素子の内部に
は、外部から放射されてきた電磁波が侵入するため、同
様に、電磁波障害が発生する。
【0003】このため、電子機器や電子素子のハウジン
グ材用の原料としては、導電性フィラーを含有させた樹
脂組成物(以下、導電性樹脂組成物という)が利用され
ている。このような導電性樹脂組成物としては、例えば
特開昭63−207848号公報に開示されている導電
性樹脂組成物がある。この導電性樹脂組成物は、芳香族
ポリカーボネート樹脂100重量部に対し共役ジエン系
ブロック共重合体を5〜100重量部およびステンレス
繊維を4〜50重量部配合してなり、加工性が良好であ
るという利点や、ヒートサイクル下でも高い電磁波シー
ルド性を有するという利点を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されている導電性樹脂組成物を原料として用い
た成形体では、耐衝撃性が不足したり、塗装を施したと
きにステンレス繊維が浮き出てしまう。このため、外観
材料(ハウジング材)として利用するためには、機械的
強度の問題や、塗料の重ね塗りや表面の研摩等の煩雑な
工程が必要になるという難点がある。
【0005】したがって本発明の目的は、ハウジング材
として実用上充分な耐熱性、耐衝撃性、剛性および電磁
波シールド性を有する成形体を得ることができ、かつ成
形体に塗装を施したときの導電性フィラーの浮き出し防
止性に優れた導電性樹脂組成物を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の導電性樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂40〜
90重量部と、10〜50wt%のアクリロニトリルと
90〜50wt%のスチレンとから得られるアクリロニ
トリル−スチレン共重合体3〜40重量部と、50〜8
0wt%のブタジエンゴムに25〜10wt%のスチレ
ンおよび25〜10wt%のメタクリル酸メチルをグラ
フトさせて得られるメタクリル酸メチル−ブタジエン−
スチレン共重合体3〜40重量部とを合計量で100重
量部含有し、かつ、前記3種の樹脂の合計量100重量
部に対して繊維径8〜20μmかつ繊維長2〜12mm
のステンレス繊維からなる導電性フィラー2〜20重量
部を含有してなることを特徴とするものである。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
導電性樹脂組成物は、上述のように、ポリカーボネート
樹脂と、アクリロニトリル−スチレン共重合体と、メタ
クリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共重合体の各樹
脂を必須成分として含有している。ここで、ポリカーボ
ネート樹脂(以下、PC樹脂という)としては、例えば
下式(I)
【0008】
【化1】
【0009】(式中のZは炭素数1〜8のアルキレン
基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15の
シクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリ
デン基、単なる結合、−SO2 −、−SO−、−S−、
−O−、−CO−または下式(II)
【0010】
【化2】
【0011】で表される基である。また、R1 およびR
2 はそれぞれ、水素原子、塩素原子、臭素原子または炭
素数1〜8のアルキル基であり、R1 とR2 とは互いに
同一であってもよいし、異なっていてもよい。mおよび
nは、それぞれ1〜4の整数であり、mが2〜4の場合
の(R1 m は複数種の原子または基からなっていても
よく、nが2〜4の場合の(R2 n は複数種の原子ま
たは基からなっていてもよい。)で表される構造単位を
有する重合体を用いることができる。
【0012】このようなPC樹脂は、例えば塩化メチレ
ン等の溶媒中において、公知の酸受容体や分子量調節剤
の存在下で、二価フェノールとホスゲンのようなカーボ
ネート前駆体とを反応させることにより、あるいは二価
フェノールとジフェニルカーボネートのようなカーボネ
ート前駆体とをエステル交換反応させること等により製
造することができる。
【0013】前記二価フェノールとしては、例えば1,
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)、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメ
チル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、3,3−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、1,1−(4−
ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,4′−ジヒ
ドロキシジフェニル、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)スルホ
ン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、4,4′−ジ
ヒドロキシベンゾフェノン等、あるいは2,2−ビス
(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン、2,2−ビス(3−クロロ−4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブ
ロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパンのようなハロ
ゲン化ビスフェノール類等を挙げることができるが、こ
れらの二価フェノールの中で、特にビスフェノールAが
好適である。またこれらの二価フェノールはそれぞれ単
独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いても
よい。さらに、本発明で用いるPC樹脂は、多官能性芳
香族化合物を二価フェノールおよび/またはカーボネー
ト前駆体と反応させてなる熱可塑性ランダム分枝ポリカ
ーボネートであってもよいし、2種以上のPC樹脂のブ
レンド物であってもよい。
【0014】本発明では、上述のように種々のPC樹脂
を用いることができるが、得られる導電性樹脂組成物の
成形性、この導電性樹脂組成物から得られる成形体の機
械的強度、成形体の外観等を向上させるうえから、粘度
平均分子量が10000〜30000、特に15000
〜25000のものが好適である。
【0015】また、アクリロニトリル−スチレン共重合
体(以下、AS樹脂という)としては、10〜50wt%
のアクリロニトルと90〜50wt%のスチレンとの共重
合体が好ましく、これらの中で特に[η]MEK30℃
が0.4〜0.6dl/gであるものが好ましい。
【0016】メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレ
ン共重合体(以下、MBS樹脂という)としては、ブタ
ジエンゴム(50〜80wt%)にスチレン(10〜25
wt%)およびメタクリル酸メチル(10〜25wt%)を
グラフトさせた共重合体を用いることができる。このM
BS樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、従
来公知の製造方法の中から適宜選択可能である。
【0017】本発明の導電性樹脂組成物は、上述したP
C樹脂、AS樹脂およびMBS樹脂の各樹脂と、導電性
フィラーとにより構成される。導電性フィラーとして
は、ステンレス繊維、銅繊維、アルミナ繊維、チタン繊
維等の金属繊維や、炭化ケイ素繊維等を用いることがで
きるが、特に、ステンレス繊維を用いることが好まし
い。
【0018】導電性フィラーとしてステンレス繊維を用
いる場合、その繊維径は8〜20μmであることが好ま
しく、繊維長は2〜12mmであることが好ましい。繊維
径が8μm未満のステンレス繊維は分散させにくいため
に、良好な導電性を有する導電性樹脂組成物を得にく
く、かつ、この導電性樹脂組成物を成形したときに良好
な外観を有する成形体を得にくい。また、繊維径が20
μmを超えるステンレス繊維を用いた導電性樹脂組成物
では、成形体としたときにこの成形体の表面が荒れるた
めに、塗装を施したときの外観が低下し易い。さらに、
繊維径が上述の範囲内にあるステンレス繊維であって
も、繊維長が2mm未満では少量の充填量で導電性の高い
導電性樹脂組成物を得ることができず、一方、繊維長が
12mmを超えると得られる導電性樹脂組成物の成形性、
加工性が低下する。
【0019】本発明の導電性樹脂組成物は、上述したP
C樹脂とAS樹脂とMBS樹脂とを40〜90重量部、
3〜40重量部および3〜40重量部の割合で合計量が
100重量部となるように含有し、かつ、これら3種の
樹脂の合計量100重量部に対して、上述した導電性フ
ィラーを2〜20重量部配合させてなる。
【0020】ここで、上記3種の樹脂の合計量100重
量部中のPC樹脂の割合が40重量部未満では、この導
電性樹脂組成物から得られる成形体の機械的性質(剛
性、耐熱性)が低くなり過ぎると共に、難燃性も低下す
る。また、PC樹脂の割合が90重量部を超えると、こ
の導電性樹脂組成物の流動性が低下するために成形性が
低下する他、この導電性樹脂組成物から得られる成形体
に塗装を施したときの導電性フィラーの浮き出し防止性
も低下する。
【0021】また、AS樹脂の割合が3重量部未満で
は、この導電性樹脂組成物から得られる成形体に塗装を
施したときの導電性フィラーの浮き出し防止性が低下す
る。一方、40重量部を超えると、この導電性樹脂組成
物から得られる成形体の耐衝撃性が低下し過ぎる。
【0022】MBS樹脂の割合が3重量部未満では、こ
の導電性樹脂組成物から得られる成形体の耐衝撃性が低
くなり過ぎる他、この導電性樹脂組成物から得られる成
形体に塗装を施したときの導電性フィラーの浮き出し防
止性が低下する。一方、40重量部を超えると、この導
電性樹脂組成物の流動性が低下するために成形性が低下
する他、この導電性樹脂組成物から得られる成形体の耐
熱性が低下し過ぎる。
【0023】そして、これら3種の樹脂の合計量100
重量部に対する導電性フィラーの配合量が2重量部未満
では、この導電性樹脂組成物から得られる成形体の電磁
波シールド性および導電性が不十分となる。また20重
量部を超えると、この導電性樹脂組成物の流動性が低下
するために成形性が低下する他、この導電性樹脂組成物
から得られる成形体の耐衝撃性が低下し過ぎる。
【0024】したがって、本発明の導電性樹脂組成物に
おけるPC樹脂、SMA樹脂、MBS樹脂および導電性
フィラーの割合は、前述の範囲に限定される。なお、本
発明の導電性樹脂組成物の成分であるPC樹脂、AS樹
脂およびMBS樹脂の好ましい割合は、これら3種の樹
脂の合計量100重量部において、各々50〜80重量
部、10〜30重量部、10〜30重量部である。そし
て、導電性フィラーの好ましい配合量は、これら3種の
樹脂の合計量100重量部に対して6〜15重量部であ
る。
【0025】なお、本発明の導電性樹脂組成物には、必
要に応じて難燃剤や難燃助剤が添加されていてもよい。
難燃剤としてはデカブロモジフェニルオキシド、テトラ
ブロモビスフェノールAエポキシ重合体、テトラブロモ
ビスフェノールAカーボネートオリゴマー、オクタブロ
モジフェニルオキシド、テトラブロモビスフェノール
A、テトラブロモビスフェノールS、エチレンビステト
ラブロモフタルイミド、ポリジブロムフェニレンオキシ
ド等が例示される。また、難燃助剤としては、三酸化ア
ンチモン等が例示される。
【0026】さらに、本発明の導電性樹脂組成物には、
必要に応じて、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸
バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、
カーボンブラック、タルク、クレー、マイカ、シリカ、
ケイ藻土、モンモリロナイト、ベントナイト、ホウ酸亜
鉛、およびメタホウ酸バリウム等の充填材、ガラス繊
維、炭素繊維、および各種ウイスカー等の繊維状補強
材、帯電防止剤、酸化防止剤、光安定剤、熱安定剤、可
塑剤、滑剤、離型剤、着色剤等が、本発明の目的を損な
わない範囲内で添加されていてもよい。
【0027】このようにしてなる本発明の導電性樹脂組
成物は、PC樹脂、AS樹脂、MBS樹脂および導電性
フィラーの各割合が上述の範囲となるように留意する以
外は、導電性フィラーを用いた従来の導電性樹脂組成物
と同様に、混練法、ドライブレンド法、被覆法、引抜き
法等の公知の方法により製造することができる。また、
本発明の導電性樹脂組成物は、射出成形、押出し成形、
ブロー成形、圧縮成形等の公知の成形法により、所望の
形状に成形することができる。
【0028】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1 (1)導電性樹脂組成物の製造 まず、表1に示すように、PC樹脂[商品名:タフロン
FN1900、出光石油化学(株)製]50重量部と、
AS樹脂[アクリロニトリルの含量:30wt%、スチレ
ンの含量:70wt%、[η]MEK30℃ 0.5dl
/g]30重量部と、MBS樹脂[商品名:メタブレン
C−223、三菱レイヨン(株)製、ブタジエンの含
量:72wt%、メタクリル酸メチルの含量:16wt%、
スチレンの含量:12wt%]20重量部と、臭素系難燃
剤(テトラブロモビスフェノールAカーボネートオリゴ
マー、分子量2500)13重量部と、難燃助剤[日本
精鉱(株)製の三酸化アンチモン、商品名ATOX−
S]4重量部とを用いて、これらをドライブレンドした
後に2軸混練機によりペレダイズして、樹脂組成物を得
た。
【0029】次いで、導電性フィラーとして繊維径15
μmのステンレス(SUS−304)連続繊維を用い、
この連続繊維1000本をポリエステル樹脂で集束して
なるステンレス繊維束の周りを、電線被覆装置を用いて
上記樹脂組成物により被覆した後、長さ6mmに切断し
て、直径約5mmの柱状を呈する本発明の導電性樹脂組成
物を得た。なお、ステンレス繊維束の周りを上記樹脂組
成物で被覆するにあたっては、最終的に得られる導電性
樹脂組成物におけるステンレス繊維の配合量が、表1に
示すように、PC樹脂とAS樹脂とMBS樹脂との合計
量100重量部に対して12重量部となるようにした。
【0030】(2)物性の評価 下記の要領で、上記(1)で得られた導電性樹脂組成物
から得られた成形体の物性を測定・評価した。成形体
は、導電性樹脂組成物を予備乾燥した後に260℃で射
出成形して得た。また成形体の形状は、それぞれの物性
の評価方法に応じて適宜変更した。
【0031】塗装外観 成形温度260℃、金型温度100℃の条件で箱(13
0×190×40mm、厚み3mm)を射出成形し、この箱
の表面にアクリル塗料を用いてワンコート塗装(25μ
m厚み)を施したときの外観を以下の基準で評価した。 ◎…導電性フィラーの流れ模様(浮出し)が見られな
い。 ○…導電性フィラーの流れ模様(浮出し)が僅かに見ら
れる。 ×…導電性フィラーの流れ模様(浮出し)が非常に目立
つ。
【0032】曲げ強さ、曲げ弾性率 JIS K−7203に準拠して測定した。 熱変型温度(以下、HDTという) JIS K−7207に準拠して測定した。なお、荷重
は18.6kg/cm2 とした。 アイゾット衝撃強さ(ノッチ付き) JIS K−7110に準拠して測定した。
【0033】電磁波シールド効果 成形温度260℃で140mm×140mm×3mmの板を射
出成形により得、この板に対して、−20℃での2時間
の保持と70℃での2時間の保持とを1サイクルとして
これを8回(8サイクル)繰り返す条件でヒートショッ
クテストを行った。この後、アドバンテスト法に準拠し
て、300MHzの電界波シールド効果を測定した。 難燃性 米国UL94規格に準拠して評価した(試料厚1/16
インチ)。これらの評価・測定結果を表2に示す。
【0034】実施例2〜実施例5 PC樹脂として表1に示す樹脂を用い、PC樹脂、AS
樹脂およびMBS樹脂の配合量を表1に示すように本発
明の限定範囲内で種々変更し、かつ難燃剤および難燃助
剤として表1に示すものをそれぞれ用いた以外は実施例
1と同様にして、本発明の導電性樹脂組成物を各々得
た。そして、各導電性樹脂組成物から得られる成形体の
物性を、実施例1と同様にして測定・評価した。これら
の結果を表2に示す。
【0035】実施例6 表1に示すように難燃剤および難燃助剤を共に用いず、
かつステンレス繊維の配合量を変更した以外は実施例2
と同様にして導電性樹脂組成物を得た。そして、この導
電性樹脂組成物から得られる成形体の物性を、実施例1
と同様にして測定・評価した
【0036】この結果を表2に示す。
【0037】比較例1〜比較例4 表1に示すように、PC樹脂、AS樹脂、MBS樹脂、
およびSBS[スチレン−ブタジエン−スチレン共重合
体,シエル化学社製のカリフレックスKX−65(商品
名)を使用]からなる群より選択された2種または3種
の樹脂と難燃剤および難燃助剤とを用い、PC樹脂、A
S樹脂およびMBS樹脂の配合量が本発明の限定範囲外
となるようにそれぞれ表1に示す配合量で用いた以外は
実施例1と同様にして、導電性樹脂組成物を得た。そし
て、各導電性樹脂組成物から得られる成形体の物性を、
実施例1と同様にして測定・評価した。これらの結果を
表−2に示す。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】表2から明らかなように、実施例1〜実施
でそれぞれ得られた本発明の導電性樹脂組成物から
得た成形体は、ハウジング材として実用上充分な耐熱
性、耐衝撃性、剛性および電磁波シールド性を有してい
る。さらに、いずれの導電性樹脂組成物から得た成形体
も良好な塗装外観を呈していることから、本発明の導電
性樹脂組成物は導電性フィラーの浮き出し防止性に優れ
ていることがわかる。
【0041】一方、比較例1および比較例3で得られた
各導電性樹脂組成物からそれぞれ得た成形体は、耐熱
性、剛性および電磁波シールド性については実用上十分
であるが、塗装外観が不良である。また比較例1の導電
性樹脂組成物から得た成形体は耐衝撃性が低く、この点
からも不十分である。そして、比較例2および比較例4
で得られた各導電性樹脂組成物からそれぞれ得た成形体
は、耐熱性、剛性、電磁波シールド性および塗装外観に
ついては実用上十分であるが、耐衝撃性が低い。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の導電性樹
脂組成物は、ハウジング材として実用上充分な耐熱性、
耐衝撃性、剛性および電磁波シールド性を有する成形体
を得ることができ、かつ成形体に塗装を施したときの導
電性フィラーの浮き出し防止性に優れた導電性樹脂組成
物である。したがって本発明を実施することにより、実
用的で外観が良好なハウジング材、ケーシング材、ある
いは帯電防止材を容易に提供することが可能となる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリカーボネート樹脂40〜90重量部
    と、10〜50wt%のアクリロニトリルと90〜50
    wt%のスチレンとから得られるアクリロニトリル−ス
    チレン共重合体3〜40重量部と、50〜80wt%の
    ブタジエンゴムに25〜10wt%のスチレンおよび2
    5〜10wt%のメタクリル酸メチルをグラフトさせて
    得られるメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン共
    重合体3〜40重量部とを合計量で100重量部含有
    し、かつ、前記3種の樹脂の合計量100重量部に対し
    て繊維径8〜20μmかつ繊維長2〜12mmのステン
    レス繊維からなる導電性フィラー2〜20重量部を含有
    してなることを特徴とする導電性樹脂組成物。
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