JPH03200874A - 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、電気、電子機器等のハウジング用の導電性樹
脂組成物に関する。

（従来の技術） コンピューター、ワードプロセッサー、ファクシミリ等
の電子機器のハウジングは、軽量化とコストダウンを目
的としてＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等の熱可塑性樹
脂の射出成形品が多く用いられている。

しかしながら、これらの熱可塑性樹脂のみでは電子機器
から漏洩する電磁波を遮断することができず、また、外
部からの電磁波の侵入を防止することもできないので、
電子機器相互の干渉によってこれら電子機器の誤動作が
生じるという問題に大きな社会的関心がもたれている。

電磁波の漏洩を防止する方法としては、回路自体を電磁
波が発生しないように設計変更する方法もあるが、ハウ
ジングに導電性を付与して電磁波をシールドする方法が
普遍性があり望ましい。

ハウジングに導電性を持たせる方法としては、ハウジン
グ内壁に、亜鉛等の低融点金属を溶射する方法；ニッケ
ル等の金属をメツキする方法；銀、ニッケル、銅粉等を
ベース点する導電性塗料を塗布する方法；金属箔を貼り
付ける方法等が知られている。

しかしながら、これらの方法は、従来の射出成形工程の
後にさらに別の工程が付加されることになり、製造ライ
ンの変更等大幅なコツトアップをもたらすという問題が
ある。

従って、近年、従来の製造工程をそのまま利用できる金
属繊維を添加配合した導電性樹脂組成物を射出成形する
方法、即ち、熱可塑性樹脂の中に金属繊維を添加配合し
、金属繊維同士の絡み合いによって成形品に導電性を付
与する方法が有力視されている。

この方法で用いる金属繊維としては、アルミニウム、銅
及び黄銅等をベースとする銅合金のほか、ステンレス、
タングステン、モリブデン等から構成されるものがあり
、通常、直径が５〜５０μｍのものを１００〜１０００
０本程度束ねた金属繊維束として使用される。そして、
これらの金属繊維束は、その周囲を樹脂で被覆一体化し
、３〜３０ｍｍの長さに切断したものをマトリックスと
なる熱可塑性樹脂中に適当量配合してペレットとし、こ
れが射出成形に供せられる。

（発明が解決しようとする課題） 熱可塑性樹脂に導電性を付与するために添加する金属繊
維のなかで、アルミニウムや銅合金製の金属繊維は、導
電性が優れているとともに比較的安価であり製造コスト
を低下できるという利点がある。しかし、その一方で、
これらの金属繊維を配合した樹脂の射出成形品には、温
度変化が大きな環境下で長期間にわたって使用した場合
にはその電磁波シールド特性が著しく低下するという問
題がある。この電磁波シールド特性が低下するという問
題は、ハウジング材料としての適用を困難にするもので
ある。

そのため、導電性はあまり良好ではないが電磁波シール
ド特性の低下が比較的小さいステンレス製繊維が一般に
は使用されているが、ステンレス製繊維が高価であるこ
とがこのタイプの導電性樹脂組成物のハウジング材料と
しての普及を遅らせている大きな要因となっている。

従って、製造コストと電磁波シールド特性の両方を満足
させるハウジング材料用の金属繊維の開発が強く望まれ
ているものの、現在までのところかかる課題を解決する
手段は見出されていない。

本発明は、銅合金製の金属繊維を配合したことによる導
電性やコスト面の利点を保持したまま、使用環境時の温
度変化にも係わらず、長期間に亘って優れた電磁波シー
ルド特性を維持できる射出成形品が得られる導電性熱可
塑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及び作用）本発明は、上記
目的を達成するために、導電性樹脂組成物を、熱可塑性
樹脂に対し、亜鉛２０〜４５重量％を含み、残部が銅と
不可避な不純物とからなり、表面から少なくとも１０人
の深さにおける亜鉛と銅の含有割合が、次式： ％式％） で規定される関係である銅合金繊維が５〜５０重量％量
配合されている構成にする。

本発明で用いる表面又はその近傍に酸化亜鉛を多く含む
銅合金繊維は、亜鉛を２０〜４５重量％の割合で含み、
残部が銅と不可避な不純物とからなるものである。

かかる銅合金繊維は、例えば、銅をほとんど酸化さ、せ
ず、亜鉛を酸化させる微酸化雰囲気中で加熱して表面に
酸化亜鉛の層を形成する方法により製造できる。ここで
、微酸化雰囲気としては、例えば、Ｈ，ＯやＣＯ７と、
Ｎ！やＡｒなどの無酸化ガスとの混合ガスを挙げること
ができる。

なお、表面に酸化亜鉛の層を形成させるのは、安定した
半導電性の酸化亜鉛の存在が組成物の長期使用中絶縁物
であるＣｕＯやＣｕｔ　Ｏが生成することを防止し、電
磁波シールド特性の劣化を防止するのに大いに効果があ
るためである。

銅合金繊維の亜鉛含有割合を２０〜４５重量％としたの
は、２０重量％未満の場合には得られる繊維での射出成
形品の電磁波シールド特性の向上が小さい。また、４５
重量％を超えると合金の細線加工が困難となり、製造コ
ストが上昇する。

銅合金繊維に含まれる亜鉛と銅の含有割合は、繊維全体
としては前記範囲内であるが、繊維表面から少なくとも
１０人の深さにおける含有割合は、次式： ％式％） で規定される関係を有している。

前記式で示される値が１未満の場合には、長期間にわた
る温度変化による電磁波シールド特性の低下が大きくな
る。

なお、銅合金繊維は、その断面積が０．０００５〜０．
００５ｍｍ”であることが好ましい。銅合金繊維の断面
積が０．０００５ｍｍ”未満のものは、射出成形時の熱
可塑性樹脂の剪断力により繊維が破断して短くなってし
まい、成形品中に良好な繊維同士の絡み合いが形成でき
ず、その結果として電磁波シールド特性が低下するので
好ましくない。

また、断面積が０．００５ｍｍ”を超えるもの（繊維が
太すぎるもの）は、樹脂に配合した際に単位重量当たり
の繊維本数が少なくなってやはり電磁波シールド特性が
低下してしまうほか、成形品の表面に繊維が露出し、外
観や手触りが損われるので好ましくない。銅合金繊維の
さらに好ましい断面積は０．　００２０〜０．　００３
０ｉｎ”である。

銅合金繊維の長さは特に制限されるものではなく、樹脂
への分散性や射出成形性等を考慮して適宜設定すること
ができる。

本発明で用いる熱可塑性樹脂は特に制限されるものでは
なく、通常、電気、電子機器のハウジング材料として適
用されるもの、例えば、ＡＢＳ樹脂、スチレン樹脂、変
性ポリプロピレンオキシド、ポリカーボネートを用いる
ことができる。

本発明では銅合金繊維を、熱可塑性樹脂に対して５〜５
０重量％の量となるように配合する。

配合量が５重量％未満の場合には射出成形品内での繊維
同士の接合点数が少なくなって、組成物の電磁波シール
ド特性の温度変化による低下が大きくなる。また、配合
量が５０重量％を超える場合には組成物の射出成形が困
難になり、ハウジングの重量が大きくなりすぎて、軽量
であるという熱可塑性樹脂の長所が失われてしまう。銅
合金繊維の好ましい配合量は、熱可塑性樹脂に対して２
０〜４０重量％になる量である。

本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損わない範囲
の他の添加材、例えば、充填剤、老化防止剤、着色剤を
配合することができる。

本発明の導電性樹脂組成物は、各種電気、電子機器用の
ハウジング材料として有用である。

（実施例） 実施例１〜７及び比較例１〜８ 以下に、実施例及び比較例の各樹脂組成物の製造方法を
説明する。

まず、第１表に示す組成及び構造の銅合金繊維（直径０
．０５ｍｍ）２００本を集束したものの表面を、クロス
へラドダイを備えた単軸押出機によって、ＡＢＳ樹脂（
商品名：ＪＳＲ３５ＮＰ）で被覆した。次に、この樹脂
被覆繊維集束体を冷却後、長さ６ｍｍに切断して銅合金
繊維ペレットを得た。この銅合金繊維ペレットは、単位
重量当たり７０重量％量の銅合金繊維を含んでいた。

このようにして得られた銅合金繊維ペレットを、第１表
に示す配合量になるようにＡＢＳ樹脂に添加し、トライ
ブレンドして実施例及び比較例のペレット状の樹脂組成
物を得た。

これらの各樹脂組成物を用い、射出成形機によって樹脂
温度２３０℃で射出成形して１５０　Ｘ１５０Ｘ３ｍｍ
の板状成形品を調製した。

この板状成形品について、下記の方法で亜鉛酸化物の量
及び電磁波シールド特性を測定した。結果を第１表に示
す。

亘忽豊化生史員ニオーシュ電子分光分析装置により表層
部における酸素量を測定することによって亜鉛酸化物の
量の多少を測定した。

夷蔓跋乞二西上持並：初期の電磁波シールド特性と、−
４０°Ｃ〜８０℃のヒートサイクルを１００回繰り返し
た場合の電磁波シールド特性とをアトパンテスト社法（
３００ＭＨｚ電界におけるシールド効果）により測定し
た。

（以下余白） 第１表から明らかなとおり実施例１〜７の成形品は、初
期の電磁波シールド特性が優れている。

そして、この電磁波シールド特性はヒートサイクルを受
けた場合（即ち、温度変化が大きい環境下で長期間使用
した場合）でも僅しか低下しなかった。

一方、比較例１〜８の成形品は、何れのものも実施例の
成形品に比べると下記のとおり電磁波シールド特性等の
点で劣っていた。

亜鉛の含有量が少なすぎる繊維を用いた比較例１の成形
品は、ヒートサイクルを受けた場合の電磁波シールド特
性の低下が大きかった。また、亜鉛の含有量が多すぎる
繊維を用いた比較例８の場合は、断線が多発して繊維に
加工することができなかった。

亜鉛の含有量は本発明の範囲内であるが、繊維の表層部
に酸化亜鉛の生成が少ないものを用いた比較例２〜４及
び７の成形品は、初期の電磁波シールド特性は優れてい
たが、ヒートサイクルを受けた後の電磁波シールド特性
の低下が大きかった。

また、金属繊維の添加量が少なすぎる比較例５の成形品
は、電磁波シールド特性が低く、逆に添加量が多すぎる
比較例６の場合は射出成形ができなかった。

（発明の効果） 本発明の導電性樹脂組成物は、その成形品の電磁波シー
ルド特性が優れており、これは過酷な温度変化が加えら
れるような環境下に長期間放置した場合でも特性の低下
が小さい。また、本発明の導電性樹脂組成物は、比較的
安価な銅合金繊維を構成材料とすることから製造コスト
を低下させることができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂に対し、亜鉛２０〜４５重量％を含
   み、残部が銅と不可避な不純物とからなり、表面から少
   なくとも１０Åの深さにおける亜鉛と銅の含有割合が、
   次式： 亜鉛濃度（重量％）／銅濃度（重量％）≧１で規定され
   る関係である銅合金繊維が５〜５０重量％量配合されて
   いることを特徴とする導電性樹脂組成物。
2. （２）表面から少なくとも１０Åの深さの層における亜
   鉛が主に酸化物として存在する請求項１記載の導電性樹
   脂組成物。