JPH027978B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 この発明は建築用、自動車用、航空機用、産業
用、農業用等として利用される導電性合成樹脂に
関するものである。 従来の技術 一般の合成樹脂は通常、10¹⁰Ω／cm³程度の体積
固有抵抗を持つ電気絶縁体として使用されてき
た。しかし、絶縁体であるために静電気を帯びや
すく、したがつて、用途によりほこりを吸着した
り、ICを破壊したり、時には静電気の火花放電
により爆発事故を起こす等の問題があつた。 またコンピユータを始めとする電子機器には、
空気中を伝播して電磁波ノイズが侵入するので、
これを防止する必要がある。上記電子機器のハウ
ジングに金属が用いられていた時代には、金属が
電磁波シールド効果に優れているので、電磁波ノ
イズによる問題はまつたく生じなかつた。しか
し、集積回路や多層基板が出現し、装置の小型
化、軽量化、量産化等が求められるようになるに
伴つて、ハウジングにこれら条件を満足する合成
樹脂が用いられるようになり、電磁波ノイズによ
る問題が生じるようになつてきた。 このため、導電性を持ち、帯電を防止し、電磁
波をシールドすることができる合成樹脂が要望さ
れてきた。更に合成樹脂は金属材料では得られな
い耐触性、軽量性、透明性および容易な成型性な
どの特性を持つが、このような特性を持つ合成樹
脂が金属に近い導電性を併せ持つことが多くの産
業分野で要望されてきた。 従来の導電性合成樹脂としては、これを構成す
る高分子自身が導電性を持つものと、金属やカー
ボンの微粉等を混合、導電性塗料の塗布、亜鉛の
溶射、金属メツキ、金属箔による被覆等により導
電性を持つようにしたものとが知られている。 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記従来例のうち、高分子自身が導電
性を持つようにした導電性合成樹脂では、現在の
技術では、いまだ充分な導電性が得られていな
い。 また特殊処理された銀、銅、アルミニウムなど
の金属やカーボンを粉末やフレーク状にして塩化
ビニール、ポリエチレンなどに分散混入した導電
性合成樹脂では、10⁰〜10^-6Ω／cm³程度の体積固
有抵抗の導電性しか得られていない。導電性を高
めるためには、大量の導電性物質を分散混入し、
導電性物質の粒子間の接触を密にすればよいが、
このようにすると上記合成樹脂の特性が失われ、
成型性が悪くなり、機械的強度が低下する。また
成型条件などによつて均一な導電性が得られない
などの問題があつた。 また導電性塗料はニツケル、銀、銅の微粒子
（２〜３ミクロン）を樹脂バインダーでコロイド
状に分散させて塗料化したものであり、この導電
性塗料を塗布した導電性合成樹脂では、設備費や
加工費が比較的安価となる外、前処理が不必要で
あり、自然乾燥を行うことができ、更には比較的
複雑な形状のものにも容易に実施することができ
る等の利点を有しているので、現在、最も多用さ
れている。しかし、長期間使用すると導電性塗料
の剥離やクラツクを生じて電磁波シールド効果を
失い、また乾燥時間が必要であるので、量産ライ
ンに載せることができず、製作に手数を要する等
の問題があつた。 また亜鉛を溶射した導電性合成樹脂では、導電
性に優れているが、高温度で加工するため、合成
樹脂にソリを生じる等の問題があつた。 また金属メツキによる導電性合成樹脂、金属箔
を被覆した導電性合成樹脂では、導電性塗料の場
合と同様、剥離やクラツクにより電磁波シールド
効果を失い、量産ラインに載せにくい等の問題が
あつた。 この発明は上記のような従来の問題を解決する
もので、良好な導電性を得ることができて帯電を
防止し、電磁波をシールドすることができ、しか
も合成樹脂の諸特性を損ねないようにすることが
でき、また耐久性を向上することができるように
した導電性合成樹脂を提供することを目的とする
ものである。 問題点を解決するための手段 この発明は上記目的を達成するため、合成樹脂
にニオブおよびニオブ系物質の少なくとも一種を
0.5〜25重量％溶融混入したものである。 作 用 この発明は上記技術的手段により次のような作
用を有する。 合成樹脂を構成する材料に溶融混入されたニオ
ブ、若しくはニオブ系物質が母材の分子配列を緻
密に整えて電子活動を容易にし、合成樹脂に導電
性を付与する。また溶融混入するニオブ、若しく
はニオブ系物質のいずれかは少量で著しい導電効
果を発揮するので、合成樹脂の諸々の特性を損ね
ないで、比較的高い導電性を持つ合成樹脂を得る
ことができる。更にニオブ、若しくはニオブ系物
質は合成樹脂に溶融混入するので、経年変化を防
止することができる。 実施例 以下、この発明の実施例について説明する。 この発明では、合成樹脂を構成する材料とし
て、重縮合系であるポリアミド系、ポリエステル
系、重付加系であるポリウレタン系、開環重合系
であるポリアミド系、高重合系であるポリエチレ
ン系、ポリプロピレン系、ポリアクリルニトリル
系（アクリル樹脂）、ポリビニルアルコール系、
ポリ塩化ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系、ポリ
フツ化エチレン系、ポリスチレン及びその共重合
樹脂であるポリスチレン、ABS樹脂、SAN樹脂
（AS樹脂）、ACS樹脂、酢酸ビニル系樹脂である
酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビ
ニルホルマール、ポリビニルアセトアセタール、
ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールか
らつくられるその他の樹脂、ポリビニルエーテ
ル、セルロース系樹脂であるセルロースエステル
（アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセ
チルブチルセルロース）、セルロースエーテル
（メチルセルロース、エチルセルロース）、エンジ
ニアリング、プラスチツク（ポリアミド系、ポリ
アセタール、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエ
ステル成型材料、ポリフエニレンアキサイドおよ
びノリル樹脂、ポリスルホン）、フツ素系樹脂
（ポリ四フツ化エチレン、ポリフツ化エチレンプ
ロピレン、ポリ三フツ化塩化エチレン、フツ素ゴ
ム、フツ化ビニリデン樹脂、ケイ素樹脂（シリコ
ーン樹脂）、天然ゴム、天然ゴムの誘導体である
エボナイト、塩化ゴム、塩酸ゴム、環化ゴム、ブ
タジエン系合成ゴムであるブタジエンスチレン共
重合体、ニトリルゴム（ブタジエンアクリルニト
リル共重合体）、クロロプレンラバー、オレフイ
ン系合成ゴムであるポリイソプレン、ブチルゴ
ム、多硫化系合成ゴム、クロロスルフオン化ポリ
エステル、その他の合成ゴム、熱硬化性樹脂であ
るフエノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、
キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、不飽和
ポリエステル、飽和アルキド樹脂であるグリプタ
ル樹脂、グリプタル系樹脂、不飽和アルコール変
成フタル酸樹脂、イソフタル酸系樹脂、テレフタ
ル酸系樹脂、脂肪族ポリエステル、エポキシ樹
脂、アニリン樹脂、フラン樹脂、アルキルベンゼ
ン樹脂、グアナミン樹脂、ポリイミド、ポリベン
ツイミダゾール、ポリアミドイミド、ポリジフエ
ニルエーテル、塩素化ポリエーテル、ASA樹脂、
ポリユリア、ポリエチレンオキサイド、ポリビス
ジエン、イオン交換樹脂等、高分子構造を持つす
べての材料を用いることができる。 またこの発明では、ニオブ、若しくはニオブ系
物質として、金属ニオブ、炭化ニオブ、窒化ニオ
ブ、スズ化ニオブ、ゲルマニウム化ニオブ、シリ
コン化ニオブ、アルミニウム化ニオブ、二酸化ニ
オブ、五酸化ニオブ、ニオブ酸リチウム、二塩化
ニオブ、三塩化ニオブ、四塩化ニオブ、五塩化ニ
オブ、オキシ塩化ニオブ、二弗化ニオブ、三弗化
ニオブ、四弗化ニオブ、五弗化ニオブ、オキシ弗
化ニオブ、二臭化ニオブ、三臭化ニオブ、四臭化
ニオブ、五臭化ニオブ、オキシ臭化ニオブ、二ヨ
ウ化ニオブ、三ヨウ化ニオブ、四ヨウ化ニオブ、
五ヨウ化ニオブ、オキシヨウ化ニオブ、ニオブア
ルコキシド（ニオブエトキシド）等を用いる。 そして合成樹脂を構成する材料にニオブおよび
ニオブ系物質の少なくとも一種を0.5〜25重量％
溶融混入して導電性合成樹脂を得る。 次にこの発明の具体的実施例の配合比および試
験結果について説明する。 合成樹脂を構成する材料として塩化ビニールを
使用し、導電性物質として五塩化ニオブを使用し
た。

【表】

【表】 上記各実施例から明らかなようにこの発明の導
電性合成樹脂によれば、従来の導電性合成樹脂と
比較して導電性を３倍程度向上することができ、
有効に帯電を防止し、電磁波をシールドすること
ができた。電磁波をシールドにおいては、通常、
米国のFCC規制が10^-3Ω／cm³の体積固有抵抗であ
るので、この発明によれば、これを充分満足する
ことができた。しかも五塩化ニオブを混入するこ
とにより合成樹脂としての特性を損ねるような大
きな影響はなかつた。かえつて耐熱性、耐摩耗性
が15〜20％程度向上することがわかつた。 上記実施例では、五塩化ニオブを塩化ビニール
に対し、0.5〜10重量％溶融混入した場合につい
て説明したが、それ以上溶融混入しても同等の導
電効果等を得ることができることは明らかであ
る。しかし、25重量％を超えると、導電効果等が
向上せず、高価となる。 また塩化ビニール以外の合成樹脂、五塩化ニオ
ブ以外のニオブ、若しくはニオブ系物質について
も試験を行なつた結果、同等の結果を得ることが
でき、充分高い導電性を期待できることが判明し
た。またニオブおよびニオブ系物質は二種以上を
用いても同等の効果を得ることができることが判
明した。したがつてこの発明では、合成樹脂にニ
オブおよびニオブ系物質の少なくとも一種を0.5
〜25重量％の範囲で用いるのが望ましい。 発明の効果 以上述べたようにこの発明によれば、合成樹脂
にニオブ、およびニオブ系物質の少なくとも一種
を0.5〜25重量％溶融混入することにより、合成
樹脂の諸特性を損ねることなく導電性を向上さ
せ、帯電を防止し、電磁波シールド効果を向上さ
せることができ、しかも耐熱性や耐摩耗性を向上
させることができ、また経年変化を防止した耐久
性を向上させることができる。したがつて従来の
導電性合成樹脂に比較して極めて広い用述、例え
ば、自動車用、航空機用、宇宙開発用、漁業用、
船舶用、電子機器用、電子部品用、カメラ用、建
築用、家具用、家庭用品用、メガネ用、カメラレ
ンズ用、文房具用等に利用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 合成樹脂にニオブおよびニオブ系物質の少な
   くとも一種を0.5〜25重量％溶融混入したことを
   特徴とする導電性合成樹脂。