JPH03158209A - 高導電性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、パーソナルコンピューター等の電子機器のケ
ース等に用いられる樹脂組成物に関する。

［従来の技術及びその課題］ 従来、電子機器から放射される電磁波をシールドする筐
体等の成形体に用いられる組成物において、電気絶縁性
の樹脂組成物中に導電性充填材を分散配合させて導電性
を付与１．たちのがある。しかし、この組成物は、導電
性充填材を単に混入させているだけであるため、これを
用いて得られた成形体の初期の電磁波シールド効果は発
揮されるものの、経時において電磁波シールド効果か徐
々に低下する。これは、この成形体の樹脂組成物中の導
電性充填材相互の電気的接触が徐々に断たれて導電性が
低下し、結果として電磁波シールド効果が低下するため
である。

上記の問題点を解決するものとして、特開昭５５−１３
９７８９号発明が出願されている。同発明では、金属等
の導電性充填材に低融点金属若しくは低融点合金を被覆
し、そして、この充填材を樹脂組成物中に混入させて、
この樹脂組成物により電子機器筐体を成形する。この方
法によると、導電性充填材に被覆した低融点金属が成形
時の熱によって融解して充填材相互に結合させる。これ
によって、経時変化による樹脂組成物の導電性の低下を
防ぐものである。しかし、この方法は、導電性充填材に
低融点金属若しくは低融点合金を被覆する工程を増やす
必要がある。更に、低融点金属若しくは低融点合金の添
加量を制御する必要がある。このため、電子機器筐体の
成形工程が複雑になる問題があった。

そこで、この問題を解決するために、導電性充填材を含
有させたペレットと、低融点金属又は低融点合金を含有
させたペレットとを個々に製造し、その２つのペレット
を任意の割合にトライブレンドした組成物や、粉末状、
ペレット状等の低融点金属又は低融点合金と導電性充填
材を含有させた樹脂ペレットとをａ：意の割合にトライ
ブレンドした組成物が用いられている。これらに使用さ
れる樹脂組成物のベースとなる樹脂は、通常ポリスチレ
ン、ＡＢＳ　（アクリロニトリル・ブタジェン少スチレ
ン）樹脂等の熱可塑性樹脂であるが、これらの熱可塑性
樹脂のペレットの加工温度は、通常、樹脂組成物中に含
有させる低融点金属又は低融点合金の融点よりも高い。

したがって、ペレット加工の際に低融点金属又は低融点
合金が樹脂組成物よりも先に融解するため、ペレット中
に低融点金属又は低融点合金を均一に混入させることが
困難となる。また、低融点金属又は低融点合金と樹脂組
成物は比重が大きく異なるので、均質な成形体を得るこ
とが困難になる。ペレット中に低融点金属又は低融点合
金が均一に混合されないと、得られる成形体の部分によ
って導電性に偏りか生じ、電磁波シールド効果を充分に
発揮することができない。このため、これらの導電性樹
脂組成物で充分な導電性を得るには、導電性充填材と低
融点金属又は低融点合金を多く充填しなければならない
。

このため、このような導電性樹脂組成物により得られた
成形体は、過剰の充填材のために衝撃強度等の物性が低
下する欠点がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、長期間
にわたって安定して充分な電磁波シールド効果を発揮さ
せる成形体を得ることができ、優れた物性を有する高導
電性樹脂組成物を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、分子量　１０００ないし３０００のスチレン
−無水マレイン酸樹脂と融点１４０ないし３００℃の金
属または合金粉末１０ないし８０′重量２６とを混合し
、得られた混合物と熱可塑性エラストマーとを２０／８
０ないし８０／２０の配合割合で混練し、この混線物を
ペレット化した低融点金属配合熱可塑性エラストマーペ
レット（Ａ）と、粉状、フレーク状、繊維状の導電材を
５ないし９０重量％含有した導電性熱可塑性樹脂ペレッ
ト（Ｂ）と、無充填熱可塑性樹脂ペレット（Ｃ）の王者
を所望の配合割合にて混合したことを特徴とする高導電
性樹脂組成物である。

ここで、熱可塑性樹脂ペレットに含有させる導電性充填
材の材質は、成形加工時に表面に融点が１４０ないし３
００℃の金属又は合金（以下、低融点金属または低融点
合金と呼ぶ。）が均一に被覆され得るものであればよい
。時に、銅或いは黄銅、リン青銅等の銅合金、又は表面
に銅若しくは銅合金の層が施されているものは、低融点
金属又は低融点合金との濡れ性が優れているので好まし
い。また、導電性充填材の形状としては、粉末状、フレ
ーク状、繊維状等のものが挙げられるが、少ない含有量
で高い導電性が得られる繊維状のものが好ましい。この
場合、ＱＭ　ｔ（ｔの直径は、４ないし１００μｍ程度
のものが好ましい。その理由は、繊維径が４μｍ未満の
ものは大変高価であり、しかも、成形加工時に切断され
やすく、また繊維径が１００μｍを超えると樹脂組成物
の成形性に留影響を及はすばかりでな（、得られた成形
体の物性に悪影響を及ぼし、更に大量に樹脂組成物に含
有させないと充分な導電性が得られないためである。

導電性充填材を含有させた熱可塑性樹脂ペレットは、二
軸押出機等の混練機で熱可塑性樹脂と導電性充填材とを
混練して、これをペレット化することによって製造する
。導電性充填材に長繊維のものを使用する場合は、電線
押出被覆に使用する方法のように、長繊維の充填材の複
数本（１００ないし１００００本）を束にし、その束に
熱可塑性樹脂を被覆して切断し、ペレット化する。この
方法は混線法とは異なり、導電性充填材である繊維を切
断させないので好ましいものである。これらの場合、成
形加工時に樹脂組成物中で均一に充填材が分散するよう
に、充填材の表面に表面処理を施してもよい。このよう
なものとして、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂
、ＡＢＳ樹脂、変性ＰＰＯ（ポリフェニレンオキシド）
樹脂、ＡＢＳ−ＰＣ（ポリカーボネート）ポリマーアロ
イ等が挙げられる。

低融点金属若しくは低融点合金としては、その融点が熱
可塑性エラストマーに？ｆｌ　ｎする際の加工温度より
高く、しかも、導電性充填材を含有させた熱可塑性樹脂
の成形温度で容易に融解し得るものであればよく、例え
ば、融点が１４０ないし３００℃のものが好ましい。こ
のようなものとして、Ｓｎ、または５ｎ−Ｐｂを主成分
とする半田等が最も好ましい。

また、低融点金属若しくは低融点合金と混合する樹脂は
、低融点金属若しくは低融点合金を混合した後に混練さ
れる熱可塑性エラストマーと相溶性の良いものであれば
よい。これは、低融点金属若しくは低融点合金と熱可塑
性エラストマーの相溶性が悪いと、低融点金属若しくは
低融点合金が混線の際に樹脂組成物中に均一に分散され
ず、導電性充填材の橋渡しの役目を果たさないからであ
る。このようなものとして、低分子量のスチレン−無水
マレイン酸樹脂が挙げられる。特に、分子量は１０００
ないし３０００のものが好ましく、スチレンと無水マレ
イン酸共重合比は１：１ないし３：１のものが好ましい
。また、スチレン−無水マレイン酸樹脂は部分エステル
化されたものでもよく、この場合、エステル化の割合は
３５ないし５０％であることが好ましい。

熱可塑性エラストマーは、低融点金属若しくは低融点合
金と混合する樹脂と相溶性の良いものであればよい。こ
のようなものとして、５ＥＢＳ（スチレンゆエチレン争
ブチレン・スチレン共重合体）、５ＩＳ（スチレン・イ
ソプレン・スチレン共重合体）　、ＳＢＲ（スチレン中
ブタジェンゴム）等が挙げられる。

熱可塑性樹脂ペレット中に含有させる導電性充填材の量
は、５ないし９０重量％、望ましくは３０ないし６０重
量％程度が好ましい。その理由は、含有量が５重量％未
満であると、所望の導電性を有した組成物成形体が得ら
れなく、また、含有量が９０重量％を超えるとペレット
の製造加工性が悪くなるからである。

スチレン−無水マレイン酸樹脂に含有させる低融点金属
若しくは低融点合金の量は、１０ないし８０重量％が好
ましい。その理由は、含有量が１０重量％未満であると
、相対的にスチレン−無水マレイン酸樹脂の量が多くな
り得られる成形体の機械的強度が低下し、所望の導電性
を有した成形体が得られなく、また、含有量が８０重量
％を超えるとペレットの製造加工性が悪くなるからであ
る。低融点金属若しくは低融点合金とスチレン−無水マ
レイン酸樹脂を混合する場合、例えば、低融点金属又は
低融点合金とスチレン−無水マレイン酸樹脂とを二軸押
出機又はロール等の混練機を用いて混練する。

低融点金属又は低融点合金とスチレン−無水マレイン酸
樹脂の混合物と熱可塑性エラストマーとを混練する際、
均一に分散混合させるために熱可塑性エラストマー中の
混合物の比は、２０ないし８０重二％であることが好ま
しい。

無充填熱可塑性樹脂ペレットは、主に融点が低融点金属
又は低融点合金の配合割合調節のために加えられる。こ
のため、この樹脂は、導電性充填材を含有させた熱可塑
性樹脂ペレットに使用した樹脂と同種の樹脂であること
が好ましい。

このようにして得られた導電性充填材を含有させた熱可
塑性樹脂ペレットと、低融点金属若しくは低融点合金と
スチレン−無水マレイン酸樹脂との混合物を含有する熱
可塑性エラストマーペレットと、無充填の熱可塑性ペレ
ットとを任意の割合でトライブレンドする。このとき、
組成物中の導電性充填材の含有量が５ないし４Ｏｆｉ量
％、組成物中の低融点金属又は低融点合金の含有量が０
．５ないし１０重量％となるようにしてトライブレンド
することが好ましい。

［作　用コ 本発明の高導電性樹脂組成物によれば、導電性充填材を
含有させた熱可塑性樹脂ペレットと、低融点金属若しく
は低融点合金とスチレン−無水マレイン酸樹脂との混合
物を含有させた熱可塑性エラストマーペレットと、無充
填熱可塑性樹脂ペレットとを適量ずつ配合してなる。

熱可塑性エラストマーのペレット加工温度は、含有させ
る低融点金属又は低融点合金の融点よりも低い。このた
め、ペレット製造の際に低融点金属又は低融点合金が融
解することがない。そして、スチレン−無水マレイン酸
樹脂が熱可塑性エラストマーとの相溶性を良好にして熱
可塑性エラストマーペレット中に低融点金属又は低融点
合金を均一に分散する。これによって、導電性充填材を
含有させる熱可塑性樹脂と相溶性の悪い熱可塑性エラス
トマーを用いた場合も同様に熱可塑性エラストマーペレ
ット中に低融点金属又は低融点合金を均一に分散させる
ことができる。また、ペレット中に均一に低融点金属又
は低融点合金が分散されることにより、その含有量が少
なくても効率良く導電性を向上させることができる。し
たがって、過剰の充填材によって樹脂組成物の物性が低
下するのを防止する。また、熱可塑性エラストマーを用
いることにより得られる成形体の耐衝撃性を向上させる
。

この高導電性樹脂組成物を使用して成形体を成形する際
、成形時の熱によって熱可塑性エラストマーペレット中
に均一に分散された低融点金属若しくは低融点合金が融
解して、熱可塑性樹脂べＩノット中の導電性充填材の表
面を完全に覆い、各導電性充填材同士を結合する。この
ため、導電性充填材と低融点金属若しくは低融点合金と
が完全に一体化する。したがって、得られた成形体は初
期の導電性が高いだけでなく、経時変化に強（、長期間
にわたって高い導電性を示す。この結果、得られた成形
体は、優れた電磁波シールド効果を発揮することができ
る。しかも、導電性充填材を含有させた熱可塑性樹脂ペ
レットと低融点金属若しくは低融点合金とスチレン−無
水マレイン酸樹脂との混合物を含有させた熱可塑性エラ
ストマーペレットを別々に製造するので、含有させる導
電性充填材及び低融点金属若しくは低畿点合金の含有量
を任意に選択することができる。したがって、成形体等
の製造工程を簡単なものにすることができる。

［実施ρＪコ 以下、本発明の実施例について説明する。

実施例１ 直径５０μｍの連続した銅繊維を２００本を束ねて、そ
の束に単軸押出機及びクロスヘツドを用いてＡＢＳ樹脂
（Ｊ　５Ｒ３５ＮＰ、日本合成ゴム社製）を被覆した。

被覆体を冷却した後、これを長さ６１にカッティングし
て銅繊維含有ＡＢＳ樹脂ペレットを得た。この銅繊維含
有ＡＢＳ樹脂ペレットは５０重量％の銅繊維を含有する
ものであった。

次に、粒度２００メツシユの５ｎ−Ｐｂ半田粉末とスチ
レン−無水マレイン酸樹脂（３ＭＡ３８４０レジン、分
子量２，３００、ＡＲＣＯＣｈｅｍｉｃａ１社製）を二
軸押出機を用いて加工温度１２０℃で混練した。さらに
、この混線物とＳＢＳ　（ＴＲ２０００，ＳＴ／ＢＲ−
４０／６０、日本合成ゴム社製）をオープンロール機を
用いて加工温度１６０℃で混練して、半田粉末含有熱可
塑性エラストマーペレットを得た。このペレットは、５
０重′ｍ％の半田粉末を含有するものであった。

これら２種類の樹脂ペレットと無充填のＡＢＳ樹脂ペレ
ットの計３種類のペレットを銅繊維：半田粉末：ＡＢＳ
樹脂：ＳＢＳ＋スチレン−無水マレイン酸樹脂の重量比
が１０・３　：　８４　：　３となるようにしてトライ
ブレンドした。この配合ペレットを用いて加工温度２２
０℃で射出成形を行い、１５０ｍｍＸ　１５０ｍｍＸ　
４關の形状のシート成形体を得た。

得られたシート成形体に対して、初期の体積抵抗率、電
磁波シールド効果、並びにアイゾツト衝撃値を測定した
。その結果を下記第１表に示す。

また、測定後のシート成形体を一４０℃〜８０℃の温度
範囲で、６００時間にわたって温度サイクルテストに供
した。温度サイクルテスト後のシート成形体に対して、
体積抵抗率及び電磁波シールド効果を測定した。なお、
電磁波シールド効果のＪｌｌ］定は、スペクトラムアナ
ライザーで１０〜１００１００Ｏにおいて行った（アト
パンテスト社法）。その中で代表値として３００　Ｍ　
Ｈｚのデータを下記第１表に併記した。

温度サイクルテストは、下Ｈｅ　ａ　−ｄの条件を１サ
イクルとして１００サイクル行った。

ａニー４０℃で２時間 ｂニー４０℃から８０℃まで１時間で昇温Ｃ：８０℃で
２時間 ｄ：８０℃から一４０℃まで１時間で降温また、アイゾ
ツト衝撃値は、シート成形体から試験片を作成し、その
試験片をアイゾツト衝撃試験に供し、得られた結果から
算出した。

実施例２ ＳＢＳ　（ＴＲ２０００、Ｓｒ／ＢＲ−４０／６０、日
本合成ゴム社製）の代わりに５ＩＳ（ＴＲ１１０７、Ｓ
Ｔ／ＩＲ−１４／８６、シェル化学社製）を用いること
を除いて実施例１と同様にしてシート成形体を得た。

得られたシート成形体に対して、実施例と同様にして温
度サイクルテスト前後の体積抵抗率及び電磁波シールド
効果、並びにアイゾツト衝撃値を測定した。その結果を
下記第１表に併記する。

比較例１ 実施例と同様にして得られた銅繊維を５０重量％含有す
る銅繊維含有ＡＢＳ樹脂ペレットと、直径２龍、長さ６
■の５ｎ−Ｐｂ半田ペレットを銅繊維二半田：ＡＢＳ樹
脂の重量比が１０：３：８７となるようにしてトライブ
レンドした。この配合ペレットを用いて加工温度２２０
℃で射出成形を行い、１５０　ｍｍ　Ｘ　１５０　ｍｎ
　Ｘ　４　ｍｍの形状のシート成形体を得た。

得られたシート成形体に対して、実施例と同様にして温
度サイクルテスト前後の体積抵抗率及び電磁波シールド
効果、並びにアイゾツト衝撃値をｄｌｌ定した。その結
果を下記第１表に併記する。

比較例２ 実施例と同様にして得られた銅繊維を５０重量％含有す
る銅繊維含有ＡＢＳ樹脂ペレットと、ＡＢＳ樹脂と半田
粉末の重量比が１；１となるように加工温度２２０℃で
二軸押出機を用いて混練した半田粉末含有ＡＢＳ樹脂ペ
レットとを銅繊維：半田粉末：ＡＢＳ樹脂の重量比が１
０：３：８７となるようにしてトライブレンドした。こ
の配合ペレットを用いて加工温度２２０℃で射出成形を
行い、１５０龍Ｘ１５０ｍｍＸ４關の形状のシート成形
体を得た。

得られたシート成形体に対して、実施例と同様にして温
度サイクルテスト前後の体積抵抗率及び電磁波シールド
効果、並びにアイゾツト衝撃値をＪＩＩＪ定した。その
結果を下記第１表に併記する。

４ 第１表から明からかなように、本発明の組成物を用いて
得られたシート成形体（実施例１．２）は、６００時間
にわたる温度サイクルテスト後も導電性が低下せず、優
れた電磁波シールド効果を発揮し、しかも高いアイゾツ
ト衝撃値を示して優れた機械的強度を有している。これ
に対し、スチレン−無水マレイン酸樹脂を用いないで得
られたシート成形体（比較例１）は、機械的強度が低（
、また、低融点金属又は低融点合金を含有させる樹脂に
低融点金属又は低融点合金よりもペレット加工温度が高
い樹脂を用いて得られたシート成形体（比較例２）は、
ペレット作成の際に低融点金属又は低融点合金が融解し
てしまいペレット中に低融点金属又は低融点合金を均一
に混入させることかできなかった。このため、得られた
成形体は、部分的に導電性にバラツキが生じ、安定して
電磁波シールド効果を発揮できないものであった。

［発明の効果〕 以上説明した如く、本発明の高導電性樹脂組成物は、長
期間にわたって安定して充分な電磁波シールド効果を発
揮させることができ、優れた物性を有するものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　分子量１０００ないし３０００のスチレン−無水マレ
   イン酸樹脂と融点１４０ないし３００℃の金属または合
   金粉末１０ないし８０重量％とを混合し、得られた混合
   物と熱可塑性エラストマーとを２０／８０ないし８０／
   ２０の配合割合で混練し、この混練物をペレット化した
   低融点金属配合熱可塑性エラストマーペレット（Ａ）と
   、 粉状、フレーク状、繊維状の導電材を５ないし９０重量
   ％含有した導電性熱可塑性樹脂ペレット（Ｂ）と、 無充填熱可塑性樹脂ペレット（Ｃ）の三者を所望の配合
   割合にて混合したことを特徴とする高導電性樹脂組成物
   。