JPH03258000A - 導電性樹脂組成物及びその成形品 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、導電性、特にその経時安定性に優れた、信頼
性の高い導電性樹脂組成物およびその成形品に間する。

（従来の技術） 従来より、熟可塑性樹脂に導電性繊維を配合して導電性
樹脂組成物とし、該組成物は導電性樹脂成形品の材料に
利用されてきた。　これらには主として炭素系の導電性
繊維が配合されてきたか、その用途は静電気防止が主で
、近年問題となっている電磁波シールドに対しては導電
性か低くあまり有効でない。　そこで電磁波シールド用
には金属系の導電性繊維（以下単に金属繊維という）を
使用して導電性を向上させることが行われている。

しかし、金属繊維を配合すると、比重が大きくなり、ま
た樹脂がもつ本来の特性を大きく損なうという問題があ
り、その配合量を最小限にすることか要求されている。

　ところが、これらの金属繊維の配合量を減少させると
、使用環境についても大きな制約を受ける。　すなわち
、樹脂と金属繊維との熟膨脹の差により、高温になると
導電性が劣化する。　そのため現状では、金属１ｍ維の
配合量を多くして導電性の低下・劣化を防止し、かつ使
用環境を限定することによって実用化されている。　そ
のように従来の金属繊維の導電性樹脂結成物及びその成
形品は、用途に制約を受けかつ特性が不安定で、信頼性
が低いという問題点があった。

また、熱可塑性樹脂に金属繊維を充填すると樹脂の酸化
劣化分解を著しく促進する問題がある。

この金属繊維の触媒作用を防止するため重金属不活性化
剤を使用することがあるが、それを単に混合して導電性
樹脂に使用すると、金属繊維表面に不活性（弁溝電性）
な金属錯化合物が形成され導電性が低下する欠点がある
。　従って、熱可塑性樹脂の劣化を十分防止することが
できず、機械的特性が低下するという問題があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記の欠点・問題点を解消するためになされ
たもので、高温においても成形品の導電性が劣化せず、
特にその経時安定性に優れ、さらに機械的特性の低下が
少ない、信頼性の高い導電性樹脂結成物およびその成形
品を提供しようとするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、導電性充填材として、導電性繊維と、通常の
熱可塑性樹脂より高い融点を有する低融点金属とを併用
し、予め熱可塑性樹脂に含有させた重金属不活性化剤を
用いることによって、高温においても成形品の導電性お
よび機械的強度の劣化のない導電性樹脂組成物が得られ
ることを見いだし、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は、 （Ａ）長ＩａＨ状の導電性繊維と（Ｂ）低融点金属とか
らなる導電性充填材の表面に、（Ｃ）重金属不活性化剤
を含む（Ｄ）熱可塑性樹脂層を被覆形成一体化してベレ
ット状に切断してなることを特徴とする導電性樹脂結成
物である。　また、この導電性樹脂組成物を該低融点金
属の融点以上の温度で底形してなることを特徴とする導
電性樹脂の成形品である。

本発明に用いる（Ａ）長繊維状の導電性繊維としては、
銅繊維、銅合金繊維、ステンレスｍ維、アルミニウム繊
維、ニッケル繊維、又は表面に金属層（例えば銅、半田
、ニッケル、アルミニウム等）を有する他の金属繊維、
又は表面に金属層を有する有機繊維もしくは無機繊維等
が挙げられる。

これら導電性繊維の直径は５〜１００μｍ程度のもので
あることが望ましい、　繊維の直径が５ｎ稙未満である
と機械的特性が悪くなり、取扱いが難しくなり、またコ
スト高となる。　　１００μ印を超えると成形品の中で
繊維が十分に配分されず導電性が悪くなる。　導電性繊
維束における繊維の数は１００〜５００本程度が好まし
く、この範囲を外れると導電性が悪くなる。　導電性繊
維の配合量は全体の導電性樹脂組成物に対して５〜７５
重量％含有することが望ましい、　　５重量％未満では
導電性が低く、また７５重量％を超えると組成物の流動
性や物性が低下する。

本発明に用いる＜８）低融点金属としては、Ｓｎ又は５
ｎ−Ｐｂを主成分とする一般ハンダ合金、Ｐｂ−Ａｇを
主成分とする高温ハンダ合金、さらにはＳｎ　−Ｐｂ−
Ｂｉを主成分とする低温ハング合金等が挙げられ、具体
的には第１表及び第２表にそれぞれ示した低融点合金や
ハンダが使用低融点金属は、前述した長繊維状の導電性
繊維をフラックス浴槽に通してフラックス処理をし、次
いでハンダ浴槽に導いて、導電性繊維の表面にハンダを
メツキ又は溶融被覆した導電性充填材をつくる。　その
際、低融点金属繊維と導電性繊維との収束、あるいはフ
ラックス処理前、フラックス処理後、メツキまたは溶融
処理後における導電性ｍ維の収束を組み合せることがで
きる。　これらの低融点金属の融点は成形加工温度より
１０〜２０℃低く選定することがよい、　低融点金属の
配合量は、導電性繊維に対して５〜７０重量％の割合に
配合することか望ましい、　その配合量が５重量％未満
では導電性繊維を結合、被覆させるに不十分となり、ま
た７０重量％を超えて過剰になると、低融点金属が遊離
して組成物の物性を低下させる。

本発明に用いる（Ｃ）重金属不活性化剤としては、訃二
トロベンスヒドラジド、３−アミノ　−１．２４−トリ
アゾール、ベンゾトリアゾール等が挙げられ、具体的に
はＭＡＲＫ　　ＣＤＡ−１、ＭＡＲＫＣＤＡ−６（アテ
カアー刃ス化学社製、商品名）等かあり、これらは単独
又は混合して使用することができる。　重金属不活性化
剤の配合量は、熱可塑性樹脂に対して０．１〜１重量％
、より好ましくは０．３〜０．５重量％である。　その
配合量が０．１重量％未満では物性保持に効果がなく、
また１重量％を超えて充填しても効果は同じである。

重金属不活性化剤は熱可塑性樹脂中に予め含有させてお
く。

本発明で＜Ｄ）熱可塑性樹脂層を形成する熱可塑性樹脂
としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リスチレン樹脂、アクリロニトリル・ブタジェン・スチ
レン共重合樹脂（透明な樹脂を含む）、変性ポリフェニ
レンオキサイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂
、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテ
ルイミド樹脂、全芳香ポリエステル樹脂（液晶ポリマー
）等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使
用することができる。　これらの熱可塑性樹脂は、前述
した導電性樹脂と低融点金属からなる導電性充填材を被
覆するものである。

本発明の導電性樹脂組成物は、通常次のようにして製造
することができる。　長繊維状の導電性ｍ維に、低融点
金属を溶融被覆収束してなる導電性充填材を押出機のダ
イスに通し、予め重金属不活性化剤を混入した熱可塑性
樹脂を上記導電性充填材の表面に被覆して熱可塑性樹脂
層を形成し、次いで適当な大きさのベレットに切断して
マスターペレットとする。　このマスターペレットの形
状は、通常断面が円形であるが、偏平、その他の形状で
もよく、特に制限されない。　またマスターペレットの
製造工程は連続的に行うことが有利であるが、パッチ方
式で製造してもよい。

こうして製造された導電性樹脂組成物は、低融点金属の
融点以上の成形温度で射出成形、順送成形、押出成形、
圧縮成形して、電磁波シールド又は導電性を必要とする
電子機器、計測機器、通信機器等のハウジングや部品用
の導電性樹脂成形品とすることかできる。

（作用） 本発明によれば、導電性充填材として導電性繊維と低融
点金属を併用したことによって、熱可塑性樹脂中の導電
性繊維と導電性繊維の接合点を低融点金属が触着して強
固な網目状結合を形成するから、経時変化によって導電
性か低下することがない、　さらに、重金属不活性化剤
の添加によって熱可塑性樹脂の導電性繊維による劣化を
防ぐことになり、その結果、樹脂本来有する機械的特性
の低下を少なくすることができる。

（実線例） 次に本発明を実施例によって説明する。

実施例　１ 直径５０μｔの銅繊維を　１５０本収束し、これをスパ
ークルフラックスＰＯ−Ｚ−７＜手性金属工業社製、商
品名〉でフラックス処理した後、低融点金属（Ｓｎ６０
％、Ｐｂ４０％）の溶融槽に通し、低融点金属を被覆さ
せて導電性充填材とする。　これを押出機のダイスに通
し、重金属不活性化剤のＣＤＡ−１（アデカアーカス社
製、商品名）を樹脂に対して０．５重量％添加したタフ
レックス４１０〈三菱モンサンド化成社製ＡＢＳ樹脂、
商品名）で溶融被覆して、導電性充填材の表面にＡＢＳ
樹脂層を形成した。　これを冷却した後、ペレタイザー
で繊維方向の長さ６ＩＩ１１に切断してペレット状の導
電性樹脂組成物を製造した。　上記組成を第３表に示し
たが、この場合の銅繊維の充填率は１５重量％であった
。

実施例　２ 実施例１において導電性充填材として、直径８μ印のス
テンレス繊維１０００本を収束し、フラックスとしてベ
ータフラックス（（手性金属工業社製、商品名）で処理
した後、低融点金属（Ｓｎ６０％。

Ｐｂ４０％）の溶融槽を通して低融点金属で被覆した以
外は実施例１と同様にして導電性樹脂組成物を製造した
。　この場合のステンレス繊維の充填率は５重量％であ
った。

比較例 実施例１において、低融点金属の使用と重金属不活性化
剤の添加をしなかった以外は、実施例１と同様にして導
電性ｍ脂組成物を製造した。

実施例１〜２および比較例で製造した導電性樹脂組成物
を用いて射出成形品を製造した。　これら成形品につい
て機械的特性、体積抵抗率、電磁波シールド効果の試験
を行って結果を得たので第３表に示したが、本発明の極
めて顕著な効果が確認された。

第３表 （単位） 表（つづきン （単位） ＊２　：アテカアーカス化学社製、商品名。

［発明の効果］ 以上の説明および第３表の結果から明らか合ように、本
発明の尋電性樹脂組成物は、導電性充填材として導電性
繊維と低融点金属とを併用し、さらに被覆樹脂層に重金
属不活性化剤を添加したことによって、導電性繊維同士
の結合か強固となり、導電性繊維の配合量が減少でき、
また機械的特性も劣化することのないものであり、この
組成物を用いた成形品は、高温の環境変化を加えても導
電性及び機械的特性が低下することなく、電磁波シール
ド効果の経時安定性に優れたものである。

この成形品を電子機器、通信機器等に使用すれは極めて
高い信頼性を付与することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．（Ａ）長繊維状の導電性繊維と（Ｂ）低融点金属と
   からなる導電性充填材の表面に、（Ｃ）重金属不活性化
   剤を含む（Ｄ）熱可塑性樹脂層を被覆形成一体化してペ
   レット状に切断してなることを特徴とする導電性樹脂組
   成物。
2. ２．（Ａ）長繊維状の導電性繊維と（Ｂ）低融点金属と
   からなる導電性充填材の表面に、（Ｃ）重金属不活性化
   剤を含む（Ｄ）熱可塑性樹脂層を被覆形成一体化してペ
   レット状に切断した導電性樹脂組成物を、該低融点金属
   の融点以上の温度で成形してなることを特徴とする導電
   性樹脂成形品。