JPH0257357B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は電磁波遮蔽用に用いる導電性樹脂組成
物、特に従来の電磁波遮蔽用組成物に比較して良
好な電磁波遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用組成物
に関するものである。

〔発明の背景〕

欧米諸国においては、電子機器の近傍に置かれ
た他の電子機器あるいは電気製品の誤動作および
電子機器を操作する人間の健康上の配慮から前記
の電子機器、すなわちコンピユータ、ワードプロ
セツサーなどのハウジングに前記電子機器の放射
する電磁波を遮蔽するような処理をしたものを用
いることが義務付けられている。

前述のような電子機器における電磁波遮蔽は、
我が国においても早晩義務付けられる傾向にあ
り、種々の電磁波遮蔽方法が検討されている。

前述のような電磁波の遮蔽は、基本的には電子
機器を覆うハウジングに適度の導電性を付与する
ことにより達成しえるわけであり、従来はハウジ
ング内壁に亜鉛を溶射して亜鉛被膜を形成させ、
ハウジングに導電性を付与する方法、またハウジ
ング内部に導電性塗料を塗布し、ハウジングに導
電性を付与する方法などが良く知られている。

さらに、ハウジングの本体となる熱可塑性樹脂
に導電性材料を導入し、ハウジング自体を導電性
にしたものも知られている。

しかしながら、前述の亜鉛溶射による方法ない
し導電性塗料をハウジング内壁に塗布する方法に
あつては、あらかじめ成型されたハウジング内壁
に亜鉛を溶射あるいは導電性塗料を塗布するわけ
であるから、製造上手間が掛かるとともに、特に
導電性塗料にあつては、導電性塗料自体が高価で
あるために、コスト高にならざるをえないという
欠点があつた。

また、導電性材料を熱可塑性樹脂に混合したハ
ウジングは、導電性を電磁波遮蔽効果のある、体
積固有抵抗10^-1〜10^-3Ωcmに保持しようとする
と、導電性材料の混入量を多くしなければならず
強度的に低下する欠点があり、一方充分な強度を
有するハウジングを製造しようとすると、導電性
が前記の値にならないという欠点があつた。この
ため、少ない導電性材料の添加量で良好な電磁波
遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用組成物が希求され
ている。

〔発明の概要〕

本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、
充分な強度と導電性を有する電磁波遮蔽用の製品
を製造しえる電磁波遮蔽用組成物を提供すること
を目的とする。

したがつて、本発明による電磁波遮蔽用組成物
は、熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
に、TiO₂を主要成分とするチタン系触媒を前記
熱可塑性樹脂100重量部に対し0.1〜52重量部添加
したことを特徴とするものである。

さらに本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物
は、熱可塑性樹脂に金属繊維を添加すると共に、
前記熱可塑性樹脂100重量部に対しTiO₂を主要成
分とするチタン系触媒を前記熱可塑性樹脂100重
量部に対し0.1〜52重量部および脂肪酸アミドお
よび金属石鹸からなる群より選択された滑剤の一
種以上を0.1〜２重量部添加したことを特徴とす
るものである。

本発明によれば、金属繊維とともにTiO₂を主
要成分とするチタン系触媒を適宜量添加している
ので、電磁波遮蔽用成形品の強度を低下せしめる
ことなく、電磁波遮蔽効果を良好にすることがで
きるという利点がある。

また、本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物
によれば、前記TiO₂を主要成分とするチタン系
触媒とともに、適宜量の滑剤を添加し、さらに良
好な電磁波遮蔽効果を達成できるとともに、金属
繊維のフアイバボールの形成を防止できるため、
前記金属繊維およびTiO₂を主要成分とするチタ
ン系触媒を均一に分散でき、金属繊維を一度に多
量に投入可能になる。したがつて、作業性が著し
く向上し、再現性が向上するという利点がある。

〔発明の具体的説明〕

本発明を更に詳しく説明する。

本発明による電磁波遮蔽用組成物は、基本的に
は、熱可塑性樹脂中に金属繊維を混合したもので
あるが、このような熱可塑性樹脂は、基本的に限
定されるものではなく、従来この種の電子機器の
ハウジングなどに用いられる樹脂を有効に用いる
ことができる。たとえば、ポリプロピレン樹脂、
ABS樹脂、変性PPO樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、PPS樹脂などの一種以上で
あることができる。

本発明において用いられる導電性物質は、前述
のように金属繊維であるが、本発明に用いられる
金属繊維は基本的に限定されるものではない。た
とえば、びびり振動切削法、引抜き法あるいは溶
融紡糸法などによつて製造されたアルミニウム繊
維、ステンレス繊維、銅繊維、鉛繊維、タングス
テン繊維、モリブデン繊維、あるいはAl−Mgな
いしAl−CuなどのAl合金繊維、黄銅などのCu合
金繊維等の一種以上を有効に用いることができ
る。さらに完全焼純温度の85〜95％の焼純温度で
不完全に焼純された金属繊維（特願昭59−183314
号参照）などの一種以上を用いることができる。

本発明による熱可塑性樹脂への金属繊維の添加
量は、好ましくは金属繊維が５〜25容量％であ
り、単位体積あたりの存在本数は、好ましくは
500本／cm³以上である。金属繊維の添加量が５容
量％未満であると、充分な導電性を付与できない
虞があり、また25容量％を超えると、電磁波遮蔽
用組成物の成形が困難になる虞を生じるからであ
る。また、単位体積あたりの存在本数が500本／
cm³未満であると、充分な導電性を発揮できない虞
があるからである。

このような組成物にTiO₂を主要成分とするチ
タン系触媒を熱可塑性樹脂100重量部に対し、0.1
〜52重量部添加する。

このようなTiO₂を主要成分とするチタン系触
媒を添加するとなぜ電磁波遮蔽効果が向上するの
か、必ずしも明らかではないが、TiO₂を主要成
分とするチタン系触媒を添加することにより金属
繊維の酸化被膜形成を抑制すること、また、
TiO₂を主要成分とするチタン系触媒が半導体と
しての性質を有していることから、TiO₂を主要
成分とするチタン系触媒それ自身の導通効果、そ
してTiO₂を主要成分とするチタン系触媒を添加
することにより樹脂の剛性が向上するため金属繊
維同志の離間を防止できるなどの複合効果のため
に電磁波遮蔽効果が向上するものと予想できる。

このようなTiO₂を主要成分とするチタン系触
媒としたは主としてルチル型酸化物のTiO₂を主
要成分とするチタン系触媒を用することができ
る。具体例を挙げれば、TiO₂−ZnO、TiO₂−
ZrO₂、TiO₂−Al₂O₃、TiO₂−SiO₂、TiO₂−
MgO、TiO₂−CaO、TiO₂−SnO₂、TiO₂−
Fe₂O₃、TiO₂−NiO、TiO₂−CuO、TiO₂−
Cr₂O₃などの一種以上を挙げることができるが、
上記に限定されるものではない。

このようなTiO₂を主要成分とするチタン系触
媒は熱可塑性樹脂100重量部に対し、0.1〜52重量
部添加する。TiO₂を主要成分とするチタン系触
媒の添加量が0.1重量部未満であると、TiO₂を主
要成分とするチタン系触媒を添加した効果が表れ
ず、一方52重量部を超えて添加してもそれ以上電
磁波遮蔽効果の向上は望めず、また流動性が悪化
するからである。最も好ましくは0.5〜15重量部
である。

このようなTiO₂を主要成分とするチタン系触
媒の粒径は好ましくは0.1〜10μｍであり、最も好
ましくは、0.2〜5μmである。0.1μｍより小さい
と、樹脂に添加したときの溶融粘度を上昇させる
ため、金属繊維の切断などを促進し、添加効果が
認め難くなり、また、10μｍより大きいと、少量
の添加により樹脂強度が低下し実用性を損なう欠
点を生じる可能性がある。

本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物にあつ
ては、このような電磁波遮蔽用組成物にさらに、
脂肪酸アミドおよび金属石鹸からなる群より選択
された滑剤の一種以上を添加する。

このような滑剤は、金属繊維のフアイバボール
化、すなわち金属繊維が丸まつてボール状になる
ことを防止することにより、金属繊維及びTiO₂
を主要成分とするチタン系触媒が樹脂中に均一に
分散するように添加される。このため、本発明に
よる電磁波遮蔽用組成物を使用して製造された成
形品は安定な電磁波遮蔽効果を示すことになり、
再現性よく電磁波遮蔽用組成物を製造できるよう
になる。また、この滑剤を添加することにより金
属繊維を一度に多量に添加可能にするとともに、
押出機のノズルの詰まりを防止でき、また金属繊
維の切断を防止できるので、電磁波遮蔽効果も向
上させることができる。

このような脂肪酸アミドとしては、たとえばエ
チレンビスステアリン酸アミド、オキシステアリ
ン酸アミド、ステアリン酸アミド、パルミチン酸
アミドなどの一種以上を例として挙げることがで
き、また金属石鹸としては、ステアリン酸カドミ
ウム、ラウリン酸カドミウム、リシノール酸カド
ミウム、ナフテン酸カドミウム、２―エチルヘキ
ソイン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ラ
ウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ナフ
テン酸バリウム、２―エチルヘキソイン酸バリウ
ム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシ
ウム、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸ス
トロンチウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜
鉛、リシノール酸亜鉛、２―エチルヘキソイン酸
亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性ステアリン酸
鉛、ナフテン酸鉛、ステアリン酸スズ、ステアリ
ン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムな
どの一種以上を挙げることができる。

このような脂肪酸アミドおよび金属石鹸からな
る群より選択された滑剤の一種以上は、熱可塑性
樹脂100重量部に対し、0.1〜２重量部、好ましく
は0.5〜1.5重量部添加される。滑剤の添加量が0.1
重量部未満であると、滑剤を添加した効果がな
く、一方２重量部を超えると、樹脂成形品に機械
強度が不足する虞を生じるからである。

次ぎに本発明の実施例について説明する。

実施例 １ ABS樹脂100重量部に対し、径30μｍ、長さ２
mm、アスペクト比67のAl繊維を16容量％（49重
量部）より22容量％（72重量部）までおよび滑剤
としてエチレンビスステアリン酸アミドを1.2重
量部添加するとともに、TiO₂を主要成分とする
チタン系触媒としてTiO₂−Cr₂O₃を添加量を変化
させて添加し、電磁波遮蔽効果を測定した。測定
はタケダ理研製の近接界電磁波用シールド材評価
器（TR−17301）とスペクトルアナライザー
（TR−4172）を併用して磁界波（SEH）〔100M
Hz〜600MHzの平均値で示す〕について行つた。

結果を第１図に示す。この図より明らかなよう
に本発明による電磁波遮蔽用組成物（図中実線で
示す）の遮蔽効果は試験されたAl繊維の充填量
全域にわたつてTiO₂−Cr₂O₃を全く添加していな
い同様の組成物（図中破線で示す）の値を大きく
上回つている。特にAl繊維の低い充填量領域で
高い遮蔽効果を維持していることは電磁波遮蔽用
組成物のコストダウンに大きく寄与してくるもの
といえる。また比較的遮蔽の容易な電界波につい
て当測定装置の測定上限である75dBを越える値
がAl繊維の22容量％（72重量部）で得られ、電
磁波遮蔽効果が著しく向上していることが明らか
になつた。

次ぎに、20℃／50％RH→50℃／85％RH→20
℃／50％RH→−20℃→20℃／50％RH→50℃／
30％RH→20℃／50％RH→−20℃の温熱サイク
ルを一工程２時間合計16時間で10サイクル行つた
ときの電磁波遮蔽効果を第１図に●で示す。▲は
TiO₂−Cr₂O₃を添加していない従来の電磁波遮蔽
用組成物の結果を示すものである。なお両組成物
のAl繊維の添加量は上述と同じ72重量部であつ
た。

実施例 ２ ABS樹脂100重量部に対し、径30μｍ、長さ２
mm、アスペクト比67の黄銅繊維を７容量％（61重
量部）より13容量％（121重量部）まで、滑剤と
してエチレンビスステアリン酸アミドを1.4重量
部添加するとともに、TiO₂を主要成分とするチ
タン系触媒としてTiO₂−Cr₂O₃を7.5重量部と10
重量部添加して電磁波遮蔽効果を測定した。測定
は実施例１と同様にタケダ理研製のシールド材評
価器（TR−17301）とスペクトルアナライザー
（TR−4172）を併用して磁界波（SEH）〔100M
Hz〜600MHzの平均値で示す〕について行つた。

結果を第２図に示す。この図より明らかなよう
に、本発明による電磁波遮蔽用組成物（図中実線
で示す：◎は10重量部添加、〇は7.5重量部添加）
の遮蔽効果は試験された黄銅繊維の充填量の全域
にわたつてTiO₂−Cr₂O₃を全く充填していない同
様の組成物（図中、破線で示す）の値を大きく上
回つている。特に黄銅繊維の低い充填量領域で高
い遮蔽効果を維持していることは電磁波遮蔽組成
物のコストダウンに大きく寄与するばかりでな
く、黄銅繊維充填組成物にとつて使用上の弊害に
なる単位容積当たりの充填量を軽減させることに
貢献してくるものといえる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による電磁波遮蔽
用成物は、良好な電磁波遮蔽効果を有する電磁波
遮蔽用製品を製造することができるとともに、滑
剤を併用することにより作業性良く電磁波遮蔽用
組成物を製造することも可能になるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による実施例の電磁波遮蔽用組
成物の電磁波遮蔽効果および湿熱サイクルによる
電磁波遮蔽効果の低下を測定したときのグラフ、
第２図は黄銅繊維の充填量と電磁波遮蔽効果の関
係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
   に、TiO₂を主要成分とするチタン系触媒を前記
   熱可塑性樹脂100重量部に対し0.1〜52重量部添加
   したことを特徴とする電磁波遮蔽用組成物。 ２ 熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
   に、前記熱可塑性樹脂100重量部に対しTiO₂を主
   要成分とするチタン系触媒を0.1〜52重量部、脂
   肪酸アミドおよび金属石鹸からなる群より選択さ
   れた滑剤の一種以上を0.1〜２重量部添加したこ
   とを特徴とする電磁波遮蔽用組成物。