JPH039956A - 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］ 本発明は高導電性樹脂組成物に関する。

［従来の技術及びその課題］ 従来、電子機器による電磁波をシールドする筐体等の材
料には、樹脂材料中に導電性充填材として金属粉や金属
繊維等を混入させて樹脂材料に導電性を付与した導電性
樹脂組成物が開発されている。しかし、このように、樹
脂材料に単に導電性充填材を混入させただけでは、この
導電性樹脂組成物を成形して得られた成形体は、初期の
電磁波シールド効果は発揮されるものの、その電磁波シ
ールド効果は成形体の経時変化によって低下する。

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号公報に開示されている技術がある。即ち、同
公報には、金属等の導電性充填材に低融点金属又は低融
点合金を被覆したものを混入させた導電性樹脂組成物が
開示されている。

この導電性樹脂組成物では、導電性充填材に被覆した低
融点金属又は低融点合金が成形時の熱によって融解して
充填材相互を結合させている。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止する。しかし、
この導電性樹脂組成物は、製造の際に、導電性充填材に
低融点金属又は低融点合金を被覆する工程を増やさなけ
ればならず、また低融点金属又は低融点合金を含有させ
る量を制御するのが困難である。このため、成形工程が
複雑となるとともに、所望量の低融点金属又は低融点合
金を含有するものが得られなかった。

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てなる導電性樹脂組成
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任意の
割合にトライブレンドしてなる導電性樹脂組成物が使用
されている。これらの導電性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・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
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、均一
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
が生じ、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
せることができ、樹脂組成物の物性を低下させることの
ない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、導電性充填材を５ないし４０重量％含有させ
た熱可塑性樹脂をベース樹脂とした高導電性樹脂組成物
に対してスチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマー
に１０ないし８０重量％の低融点金属又は低融点合金を
含有させたペレ・ノドを前記組成物中に低融点金属又は
低融点合金の含（−ｒ瓜が０．５ないし１０重量　９６
になるように配合させてなることを特徴とする。

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、加熱成形時に表面に低融点金属又は低融点
合金が均一に被覆され得るものであればよい。特に、銅
若しくは黄銅、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く、金属繊維が最
も好ましい。この場合、繊維の直径は、４ないし１００
μｍ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を超えると得られる樹脂組成物の成形性に
悪影響を及ぼすばかりでなく、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。

また、スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマーペ
レットに含有させる低融点金属若しくは低融点合金とし
ては、その融点がスチレン−ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマーペレットを製造する際の加工温度より高く、し
かも、成形時の温度で容易に溶解し得るも°のであれば
よ（、例えば、融点が１４０ないし３００℃のものが好
ましい。

このような低融点金属として、Ｐ　ｂ　ｓ　Ｓ　ｎ　ｓ
　Ｂ　ｉ、Ｃｄ、Ｚｎ等が好ましい。低融点合金として
は、５ｎ−Ｐｂ系の半田等が好ましい。

また、導電性充填材を含有させる樹脂は、スチレン−ブ
タジエン系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。

導電性充填材を含有させた熱可塑性樹脂ペレットは、二
軸押出機等の混線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。

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、うないし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−ブタジエン系熱可塑性エラストマー中のスチ
レンとブタジェンの比Ｓ　Ｔ／Ｂ　Ｄ比は、６０／４０
ないし１５／８５が好ましい。スチレン−ブタジエン系
熱可塑性エラストマー中のブタジェン成分が８５重量％
を超えるとエラストマーの硬度が低くなりすぎ、ペレッ
ト化するのが困難であり、ブタジェン成分が４０重量％
未満であるとペレット化する際の加工温度が高くなり含
有させる低融点金属又は低融点合金が融解してしまい、
エラストマー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ず、さらに、得られる組成物成形体
の衝撃強度等の物性が低いものとなるからである。

低融点金属若しくは低融点合金を含有させたスチレン−
ブタジエン系熱可塑性エラストマーペレットは、長尺の
低融点金属若しくは低融点合金の線材を複数本束にして
、この束に押出被覆方法によってスチレン−ブタジエン
系熱可塑性エラストマーを被覆し、所望長さに切断して
ペレット化することによって製造する。また、粒状若し
くは粉末状の低融点金属又は低融点合金とスチレン−ブ
タジエン系熱可塑性エラストマーとを二軸押出機又はロ
ール等の混線機を用いて混練して製造してもよい。

スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマーに含有さ
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−ブタジエン系熱可
塑性エラストマーの量が多くなり得られる組成物成形体
の機械的強度が低下し、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。

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を含
有させたスチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマ７
ペレツトを、組成物中の導電性充填材の含有量が５ない
し４０重量％に、また低融点金属又は低融点合金が０．
５ないし１０重量％となるようにしてトライブレンドし
て本発明の高導電性樹脂組成物が得られる。なお、トラ
イブレンドの際、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無充填のもの
を混入させて、組成物中の導電性充填材及び低融点金属
又は低融点合金の割合を調節してもよい。

したがって、これら２種又は３種の樹脂ペレットの配合
割合は、組成物中の導電性充填材が５ないし４０重二％
、低融点金属又は低融点合金が０．５ないし１０重量％
になるように設定する必要がある。。

［作　用］ 本発明の高導電性樹脂組成物は、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
合金を含有させたスチレン−ブタジエン系熱可塑性エラ
ストマーペレットを適量ずつ配合してなるものである。

スチレン−ブタジエン系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く、スチレン−
ブタジエン系熱可塑性エラストマーペレット中に均一に
低融点金属又は低融点合金を分散させることができる。

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、スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマーを
用いることにより得られる組成物成形体の耐衝撃性を向
上させることができる。

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スチレン−ブタジエン系熱可塑性
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、熱可塑性樹脂ペレット
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
、？すられた組成物成形体は初期の導電性１が高いだけ
でなく、経時変化に強く、長期間にわたって高い導電性
を示す。この結果、得られた組成物成形体は、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を含有させたスチレン−ブタジ
エン系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
低融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。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

実施例 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
（ＪＳＲ３５ＮＰ、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６　ｍｍ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−ブタジエン系熱可塑性エラストマ（Ｊ　ＳＲＴＲ
２０００、日本合成ゴム社製、ＳＴ／ＢＤ−４０／６０
）をオーブンロール機を用いて加工温度１６０℃で混練
して、半田粉末含有スチレン−ブタジエン系熱可塑性エ
ラストマーペレットを得た。このペレットは、５０１ｉ
ｆｆｉ％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３種類のペレットを銅繊維：半田粉末：ＡＢＳ樹
脂：スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマーの重
量比が１０：３：３：８４となるようにしてトライブレ
ンドして、本発明の高導電性樹脂組成物を作成した。こ
の高導電性樹脂組成物を用いて射出成形を行い、１５０
ｍｍｘ１５Ｃ）＋＋ｌＸ３ｍｍのシート形状の成形体を
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ｉｌＮ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−４０”Ｃ〜８０’Ｃの
温度範囲で、６００時間にわたって温度サイクルテスト
に倶した。温度サイクルテスト後のシート形状の成形体
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測定は、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、下記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４Ｑ℃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、シート形状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。

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２ＩＩ１１１
長さ６　ｍｍの５ｎ−Ｐｂ半田ペレットを銅繊維：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て、導電性樹脂組成物（比較例１）
を作成した。この導電性樹脂組成物を用いて射出成形を
行い、１５Ｃ）＋ｉｔＸ１５０ｍ＋ｓＸ３ｍｍのシート
形状の成形体を得た。

得られたシート形状成形体に対して、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樹脂と粒度
２００メツシユの半田粉末の重量比が１：１となるよう
に二軸押出機で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１０：
’３：８７となるようにしてトライブレンドして、導電
性樹脂組成物（比較例２）を作成した。この導電性樹脂
組成物を用いて射出成形を行い、１５０ｍｍＸ１５０＋
ｕＸ３ｉｍのシート形状の成形体を得た。

得られたシート形状成形体に対して、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。

第１表 第１表から明からかなように、本発明の高導電性樹脂組
成物を使用して得られたシート形状成形体（実施例）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−ブタジエン系熱可塑性
エラストマーを用いない導電性樹脂組成物（比較例１）
は、機械的強度が低く、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た導電性樹脂組成物
（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
低融点合金を混入させることができないために得られた
組成物成形体の部分によって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る
。

［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導電性を発揮し、しかも
機械的強度に優れたものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　導電性充填材を５ないし４０重量％含有させた熱可塑
   性樹脂をベース樹脂とした高導電性樹脂組成物に対して
   スチレン−ブタジエン系熱可塑性エラストマーに１０な
   いし８０重量％の低融点金属又は低融点合金を含有させ
   たペレットを前記組成物中に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％になるように配合さ
   せてなることを特徴とする高導電性樹脂組成物。