JPH035296B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低融点金属又は低融点合金（以下単に
低融点金属と称する）の繊維を含有する熱可塑性
樹脂組成物、詳しくは熱可塑性樹脂100重量部に
対し繊維化した低融点金属10〜1000重量部を含む
熱可塑性樹脂組成物の製造方法に関するものであ
る。

近年電子機器の急速な普及によりそれらが発す
る電磁波を防止する電磁波遮蔽材料や電子機器素
材としての合成樹脂に導電性を付与した導電性材
料が注目され、多くの提案がなされている。従来
合成樹脂に高度の導電性を付与する方法として高
融点の繊維状金属を合成樹脂に混合する方法があ
る。これはあらかじめ繊維化された高融点金属繊
維と熱可塑性樹脂とを押出機、ミキサーなどでよ
く混練し押出成形機にて所定の形状に成形加工す
るものである。高度の導電性を付与するには合成
樹脂中で金属繊維同志が充分接触することが必要
となり、そのためには金属繊維の長さと直径の
比、即ちアスペクト比が大きいことが好ましい。
従来の方法ではこのようにアスペクト比が大き
い、即ち長さが大きく、径が小さい金属繊維を経
済的に得ることは生産性の制約から極めて困難で
あつた。更に又繊維長の大きい繊維を多量にかつ
均一に合成樹脂と混合させることはむずかしく又
多大な時間と動力を要する。しかも混練中に金属
繊維が切断されてアスペクト比を減少したり、あ
るいは不均一な混合により充分な導電効果が得難
い。更にこれら混合物を押出成形あるいは射出成
形する場合固体の金属繊維が混合されているため
混合物の見かけの認度が著しく高くなり成形性が
悪くかつ多大の動力を要して生産性が低いという
欠点がある。

本発明はこれら従来技術の欠点を一掃し、全く
新しい着想のもとに高度の導電性を有する金属繊
維含有熱可塑性樹脂組成物の工業的に有利な製造
方法を提供するものである。即ち本発明は合成樹
脂と既成の金属繊維とを混合する従来技術と異つ
て、繊維化されていない低融点金属を微細粒の状
態で予め熱可塑性樹脂中に均一分散させておき、
しかる後該金属粒／樹脂混合物を該金属の融点或
いは固相線温度以上の温度で延伸することを特徴
とするものであつて、樹脂中の低融点金属粒はこ
の温度で液粒となり、延伸時に樹脂の流動力の作
用を受けて延伸方向に引伸ばされ、一挙に繊維化
される。

換言すれば本発明は熱可塑性樹脂100重量部に
対し、低融点金属10〜1000重量部を均一に分散せ
しめた金属粒／樹脂混合物を該金属の融点ないし
は固相線温度以上の温度で、延伸倍率５倍以上に
一軸延伸して、繊細な樹脂繊維を含有する高導電
性の熱可塑性樹脂組成物を製造せんとするもので
ある。

本発明の製造方法には二つの条件がある。第一
の条件は混合物の延伸過程で低融点金属を液状に
保つ必要があり、そのため低融点金属の融点（合
金の場合には固相線温度）は延伸過程での処理温
度より低いことが必要である。

第二の条件は混合物を延伸する際延伸倍率５倍
以上に一軸延伸することが必要である。延伸倍率
を５倍以上としたのはそれ以下では低融点金属を
繊細に繊維化できないことによる。

上記本発明の実施に当つては例えば熱可塑性樹
脂と低融点金属との混合物を押出機又はミキシン
グロールなどの成形機を用いて充分に混練して棒
状、シート状その他連続形状物として成形する
か、或いは熱可塑性樹脂と低融点金属とを混合し
てからプレス成形するなどして得られた両者の均
一混合物を上記の如く一軸延伸することにより溶
融した金属は縦方向に引伸ばされて繊維状とな
る。この状態の熱可塑性樹脂成形物を冷却すれば
金属は繊細な繊維状のまま樹脂中で固化する。か
くして樹脂内部に多量の金属繊維を含んだ樹脂成
形物が得られる。この成形物をそのまま二次加工
するかあるいは適当な大きさに切断、ペレツト化
した後該金属の融点以下の温度で射出成形する
か、シート状のままプレス成形、真空成形など公
知の成形法により二次成形を行ない所望の成形品
とする。又上記成形物の熱可塑性樹脂のみを例え
ば溶剤除去して低融点金属繊維を単離して使用す
るようにすることも可能である。

本発明の低融点金属は使用する熱可塑性樹脂の
延伸可能な温度以下の融点即ちおよそ400℃以下
の融点を有することが望ましい。かかる金属とし
ては例えば鉛、錫、亜鉛、カドミウム、ビスマス
等の単体又はこれらの金属を含む合金を挙げるこ
とが出来る。金属と熱可塑性樹脂との混合割合は
合成樹脂100重量部に対し金属10〜1000重量部、
特に100〜500重量部が好適である。金属の混合割
合が10重量部未満では導電性付与効果が得られず
又金属配合による衝撃強度、曲げ強度の向上も期
待出来ない。一方1000重量部を越すと混練時に均
一な混合分散が極めて困難となる。熱可塑性樹脂
に混合する金属の形態としては特に制約はない
が、粒状、リボン状、粉状のものが好ましい。

本発明に用いられる熱可塑性樹脂は押出機、ミ
キシングロール等による成形の可能な熱可塑性樹
脂であれば特に制約はない。かかる熱可塑性樹脂
を例示するとポリオレフイン系、ポリスチレン
系、ポリ塩化ビニル系、ポリアクリル酸エステル
系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリアクリロ
ニトリル系、ポリブタジエン系、ポリアミド類、
ポリエステル類、又はこれらの変性物、共重合
物、混合物等が挙げられる。これらは射出成形そ
の他の各種二次成形後の物性要求と二次成形性と
を考慮して適宜選択される。

又低融点金属と熱可塑性樹脂を混合する場合に
金属の繊維化時の成形性、二次成形性、金属の分
散性、二次成形品の物性等の諸特性を向上させる
ために種々の添加物を加えることが出来る。例え
ば安定剤、酸化防止剤、滑剤、分散剤、可塑剤、
難燃剤等である。更に二次成形は含有する低融点
金属の融点以下の温度で行なうが、その際の成形
性を向上させる目的で各種の樹脂類、ゴム類、可
塑剤、油脂剤、滑剤等を配合することも可能であ
る。

本発明の実施においては低融点金属と熱可塑性
樹脂及び更に要すれば各種添加剤の混合、混練に
は高性能のミキサーロールあるいは押出機などが
使用出来る。これらの機械によつて充分に混練
し、ペレツト化したものを押出機又はミキシング
ロール等の成形機に投入し、再び混練を行なつて
棒状、シート状その他連続形状物として成形する
か、あるいはミキサー、ロール又は押出機による
一次の混練を省略して直接金属と熱可塑性樹脂、
更に要すれば各種添加剤を加えて、これらを押出
機又はミキシングロール等の成形機に入れ、該成
形機により混合、混練を併せて行なうことも可能
である。このようにして得られた低融点金属が樹
脂中に分散している連続成形物を該金属の融点以
上に加熱して延伸することにより該金属は樹脂中
で繊維化する。

本発明法によつて得られる熱可塑性樹脂組成物
には金属が繊細な繊維となつて均一に混合されて
おり、合成樹脂と既成の金属繊維とを混合させる
ことよりなる従来の技術と比較して、一段と優れ
た導電特性を有するばかりでなく、その製造方法
が簡単で、安価にかつ能率高く生産出来る点で、
本発明は真に画期的な技術である。このように本
発明による熱可塑性樹脂組成物は優れた特性を有
するので、二次成形加工により電磁波遮蔽材料、
静電防止材料、電気メツキ用素材、電卓用キーボ
ード等、あるいはシート化により導電性テープ、
シート、フイルム等広範囲な用途に利用可能であ
る。

以下実施例によつて本発明の内容を更に詳しく
説明する。

以下単に部とあるはいずれも重量部を意味す
る。

実施例 １ ポリスチレン樹脂デカンスチロールHRM−２
（電気化学社製） 70部 耐衝撃性ポリスチレン樹脂エスブライト500A（昭
和電工社製） 20部 耐衝撃性ポリスチレン樹脂タフプレン691（旭化成
社製） 10部 低融点合金Ｕ−アロイ150A（融点150℃大阪アサ
ヒメタル社製） 150部 ステアリン酸 １部 上記配合を20mmφ押出機（Ｌ／Ｄ＝20）に投入
し、220℃スクリユー回転数60rpmで巾20mm厚さ
２mmの板状に押出した。

得られた連続板状物を一軸延伸機にかけ180℃
に加熱した後一軸に８倍延伸した。得られた延伸
物をトルエンで処理し、樹脂を溶解したところ、
大部分の金属は繊細に繊維化しており、太さ30μ
〜200μの細いものであつた。

実施例 ２ 低密度ポリエチレン樹脂ユカロンLK−30（三菱油
化社製） 30部 高密度ポリエチレン樹脂ハイゼツクス7000F（三
井石油化学社製） 70部 ステアリン酸 １部 上記配合をブラベンダープラストグラフで135
℃で混練した後、低融点金属Ｕアロイ−150A（大
阪アサヒメタル社製融点150℃）の粉状物（平均
粒径200μ）150部を添加し同じく135℃で混合し、
ホツトプレスで厚さ３mmの板状物にした。このも
のの電気抵抗を測定したところ10⁸Ω・cm以上で
あつた。

この板状物を160℃に加熱し、延伸倍率20倍に
一軸延伸した。延伸物を再度ブラベンダープラス
トグラフで135℃５分間混練してホツトプレスで
厚さ３mmの板状にした。このものの電気抵抗を測
定したところ3.0×10²Ω・cmを示した。樹脂中に
は無数の金属繊維を見ることができた。

以上本発明によれば熱可塑性樹脂に該樹脂の延
伸可能な温度以下の融点もしくは固相線温度を有
する低融点金属もしくは低融点金属を配合し、こ
の配合混合物を該低融点金属もしくは低融点合金
の融点もしくは固相線温度よりも高い温度に加熱
して熱可塑性樹脂中でそれに配合した低融点金属
もしくは低融点金属を熔融液状化し、これを樹脂
の延伸に伴つて繊維化することによりアスペクト
比の大きい金属繊維を含有する導電性材料として
有用な熱可塑性樹脂を簡単でしかも安価かつ効率
的に生産することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性樹脂100重量部に対し、該熱可塑性
   樹脂の延伸可能な温度以下の融点もしくは固相線
   温度を有する低融点金属もしくは低融点合金10〜
   1000重量部配合しこの配合混合物を該低融点金属
   の融点もしくは低融点合金の固相線温度よりも高
   い温度に加熱して該熱可塑性樹脂中に配合された
   低融点金属もしくは低融点合金を熔融し、次いで
   延伸倍率５倍以上に一軸延伸することにより上記
   の熔融した低融点金属もしくは低融点合金を熱可
   塑性樹脂中で該樹脂の延伸に伴つて繊維化するこ
   とを特徴とする金属繊維を含有する熱可塑性樹脂
   組成物の製造方法。 ２ 低融点金属もしくは低融点合金を粉状ないし
   は粒状化物として熱可塑性樹脂中に均一に分散さ
   せる特許請求の範囲第１項記載の製造方法。