JPH04279638A - 導電性繊維強化熱可塑性樹脂組成物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性繊維強化熱可塑
性樹脂組成物に関するものであり、より詳しくは長手方
向に配列集束された繊維強化熱可塑性樹脂を切断して得
られる繊維強化熱可塑性樹脂組成物に関するものである
。この導電性繊維強化熱可塑性樹脂組成物は、帯電防止
材料、電磁遮閉材料等として利用される。

【０００２】

【従来の技術】従来より、導電性繊維強化樹脂複合材料
としては、金属繊維強化品、炭素繊維強化品等が知られ
ている。一般に、これら導電性繊維をポリエステル、ポ
リアミド、ポリオレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂等の各種マトリックスに混合、分散
させて繊維強化樹脂組成物を得る場合、あらかじめ多数
の短繊維をサイジング剤等により集合体化させた短繊維
の集合体を樹脂と混練りして繊維強化樹脂ペレットを得
、該ペレットを所望の金型に射出成形して製造する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の導電性繊維強化樹脂複合材料の場合、金属繊維強
化品は金属繊維の比重が大きいために複合材全体の比重
が上昇して樹脂が持つ本来の性能を損なうという問題が
ある。又、金属繊維と樹脂との接着性が著しく悪いため
に導電性は改善されるが、機械的物性が低下するという
問題もある。一方炭素繊維強化品は高強度、高剛性、低
比重、高電気伝導性、低熱膨脹率、高耐摩耗性等の優れ
た特長を有する炭素繊維を使用していることから機械的
物性を維持しつつ、かつ低比重で導電性を発現する。し
かし、その複合材料としての導電性は静電防止には使用
できるが近年問題となっている電磁波シールドに対して
は導電性が低く余り有効でない。そこで導電性を改善す
べく複合材料中の炭素繊維配合量を増やすことが考えら
れるが、従来の炭素短繊維集合体では、樹脂成分と炭素
短繊維とを混練りする際に繊維含有率を３０重量％以上
に増やすのは困難であり、仮に３０重量％以上とした場
合には混練り時に補助材である炭素繊維が切断されて所
望の繊維長を維持できず、その結果導電性や強度・剛性
が得られない。そのため従来の技術では、機械的物性と
導電性を兼ね備えた繊維強化複合材料が製造できなかっ
た。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等はか
かる課題を解決すべく鋭意検討を行なった結果、長手方
向に配列集束された棒状の導電性繊維強化樹脂複合材料
を切断して得られる小複合体を成形原料とすることによ
り、上記課題が解消されることを見いだし本発明に到達
した。すなわち、本発明の目的は、低比重でかつ機械的
物性と電気的特性とを合わせ持った導電性繊維強化熱可
塑性樹脂複合材料を提供することにある。

【０００５】そしてその目的は、連続長繊維状導電性繊
維を張力下、引き揃えながら熱可塑性樹脂を含浸し成形
して得られる棒状の繊維強化熱可塑性樹脂複合体を切断
してなる導電性繊維強化熱可塑性複合材料であって、当
該連続長繊維状導電性繊維が炭素繊維と金属繊維からな
り、炭素繊維／金属繊維の重量配合割合が４／１〜１／
４の範囲であり、かつ繊維含有量が５〜６５重量％であ
ることを特徴とする導電性繊維強化熱可塑性樹脂複合材
料により容易に達成される。

【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
用いる連続長繊維状導電性繊維としては炭素繊維と金属
繊維とを用いる。炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維
、ＰＡＮ系炭素繊維等が挙げられ、金属繊維としてはス
テンレス繊維、銅繊維等が挙げられる。炭素繊維／金属
繊維の重量配合割合は４／１〜１／４の範囲であり、好
ましくは４／１〜１／２の範囲である。

【０００７】用いる熱可塑性樹脂としては、例えば、ポ
リカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリア
ミド、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリオキシメチ
レン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエ
ーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエーテル・エーテルケトン、ポリフェニ
レンスルホン、液晶ポリマー、フッ素樹脂などのポリマ
ー類又はこれらのコポリマー類などの公知の熱可塑性樹
脂あるいはそれらのポリマーアロイが挙げられ、好まし
くは、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリオキシメチ
レン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオ
キシド、液晶ポリエステル、ポリフェニレンサルファイ
ドを用いるのが良い。

【０００８】これら繊維強化熱可塑性樹脂複合体の配合
割合は、繊維含有率として通常５〜６５重量％、好まし
くは１０〜６５重量％、さらに好ましくは４０〜６５重
量％とするのがよい。そしてかかる棒状の繊維強化熱可
塑性樹脂複合体は上記補強用長繊維を張力下で引き揃え
ながら熱可塑性樹脂を含浸し成形する、いわゆるプルト
ルージョン法により製造される。本発明では、かかる棒
状繊維強化熱可塑性樹脂複合体を切断して、長さ３〜２
５ｍｍ、好ましくは６〜１０ｍｍの円筒状の導電性繊維
強化熱可塑性樹脂複合材料にする。この範囲を逸脱する
と射出成形時のフィード性の点で望ましくない。

【０００９】そして通常はかかる小集合体をそのまま射
出成形するが、未強化の樹脂ペレットを混合することに
より成形体中の繊維含有率を通常５〜６５重量％、好ま
しくは１０〜６５重量％、さらに４０〜６５重量％に制
御してもよい。成形条件としては、使用するマトリック
ス樹脂により異なるが、通常１２０℃〜５００℃の範囲
で行われる。更に、上記成分以外の本発明の効果を損な
わない範囲でカーボンブラック、二硫化モリブデン、マ
イカ、タルク、炭酸カルシウム、等のフィラー類から成
る強化材、安定剤、滑剤、その他添加剤などを加えるこ
とができる。

【００１０】

【実施例】以下、実施例により具体的に本発明を説明す
るが、本発明はその要旨を越えない限り下記の実施例に
限定されるものではない。実施例１、２および比較例１
、２マトリックス樹脂としてＡＢＳ樹脂（三菱モンサン
ト（株）社製“タフレックスＹＴ−６４５”）を用い、
強化繊維として第１表に示す炭素繊維／金属繊維の重量
配合割合の導電性長繊維を用いて、ストランド状の炭素
繊維強化樹脂複合材（直径３ｍｍ，繊維含有率４５重量
％）を引き抜き成形法により調製した。この複合材を約
１０ｍｍ長にカッターにより切断して複合体を作製し、
これら複合体を９０℃４時間乾燥した後、射出成形にて
成形体を調製してその物性を測定した。得られた測定結
果を第１表に示す。

【００１１】比較例３ 炭素繊維／金属繊維の重量配合割合が５０／５０の導電
性長繊維を用いて、上記ＡＢＳ樹脂ペレットとをドライ
ブレンドした後、スクリュー押出機にしこみ、溶融混合
してストランド状に押出し、水冷後ペレット状に切断し
た。このようにして得られた炭素短繊維強化成形材料を
９０℃４時間乾燥した後、射出成形にて成形し試験片を
得た。

【００１２】

【表１】

【００１３】実施例１〜３、比較例１〜３の試験後の比
重、機械的特性、ＦＭＩシールド特性を第１表に示す。 ＥＭＩシールド特性は、１００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍ
ｍの平板を射出成形により調製し、アドバンテスト法に
て測定した。

【００１４】

【発明の効果】本発明の導電性繊維強化熱可塑性樹脂複
合材は、長手方向に配列集束された棒状の導電性繊維強
化樹脂複合材料を切断して得られる小複合体を成形原料
とすることにより、低比重、高強度、高弾性の利点を有
しつつ、優れた電気的特性である。しかも、該処理は容
易かつ低コストであることから、工業上極めて有用であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　長繊維状導電性繊維を張力下、引き揃
   えながら熱可塑性樹脂を含浸し成形して得られる棒状の
   繊維強化熱可塑性樹脂を切断してなる導電性繊維強化熱
   可塑性樹脂組成物であって、当該長繊維状導電性繊維が
   炭素繊維と金属繊維からなり、炭素繊維／金属繊維の重
   量配合割合が４／１〜１／４の範囲であり、かつ繊維含
   有量が５〜６５重量％であることを特徴とする導電性繊
   維強化熱可塑性樹脂組成物。