JPH1180468A - 導電性充填材含有樹脂成形材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 層剥離無しに、導電性充填材の分散性、電磁
波シールド性、成形品外観の向上を図り、その結果、よ
り少ない導電性充填材の充填量で電磁波シールド効果が
高く、機械的特性の優れた電磁波シールド材料を提供す
る。 【解決手段】 導電性充填材を含むスチレン−アクリル
ニトリル系共重合体と、そのスチレン−アクリルニトリ
ル系共重合体とは異なる熱可塑性樹脂（例えば、ポリカ
ーボネート／ＡＢＳ樹脂など）からなる導電性樹脂成形
材料ないし組成物、さらにそれを用いて成形された電磁
波シールド材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性を有する成
形材料および組成物、さらに電磁波シールド材料に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電気回路及びＩＣは各種の電気機器に用
いられているが、外部、内部から発生する電磁波により
誤動作することがある。これを防止するため、電磁波の
発生を回路設計の変更により低減することが行われてい
るが、限界があり、電磁波シールド性のある材料により
覆うことがなされている。これらの材料は、樹脂成形品
にメッキ、塗装、溶射等により導電性の皮膜を形成する
方法が採られているが別工程が必要でありコストもかか
る。

【０００３】そこで、樹脂自体にシールド性を持たせる
ことが行われている。樹脂にシールド性を持たせる方法
としては、金属の繊維、箔、粒子又はカーボンブラッ
ク、カーボンファイバー、フェライト、チタン酸バリウ
ム等を混練りする方法が知られている。しかしながらこ
れらの導電性充填材は、分散が悪く、性能品質的にも充
分満足の行くレベルまで到達していない。

【０００４】例えば、特公平５−６８３２５号公報で
は、長繊維状の導電性充填材を束ねた表面に合成樹脂層
を被覆形成一体化し、ペレット状に切断してなるマスタ
ーペレットと、合成樹脂からなり、上記マスターペレッ
トとペレット状態で混合されるナチュラルペレットとを
主成分とし、マスターペレットの合成樹脂とナチュラル
ペレットの合成樹脂とが同一で、かつ、マスターペレッ
トの合成樹脂の流動性をナチュラルペレットの合成樹脂
の流動性より大きくしたことを特徴とする導電性成形材
料に関する発明が開示されている。しかしながらこの発
明では同一の合成樹脂を使用するので、流動性の差が少
なく導電性充填材の分散効果が充分でない。さらに、同
一の樹脂を使用しないと相溶しない場合が多いので、層
剥離等の問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、層剥
離無しに導電性充填材の分散性、電磁波シールド性、成
形品外観の向上を図ることである。その結果、より少な
い導電性充填材の充填量で電磁波シールド効果が高く、
機械的特性の優れた電磁波シールド材料を提供しようと
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、異なる樹
脂を使用することにより流動性に格段の差を付け、予想
される層剥離等の不具合を相溶化させることにより、上
記課題が解決され、優れた導電性充填材の分散性、電磁
波シールド性、成形品外観の向上が得られることを発見
し、この知見にもとづき本発明をなすにに至った。

【０００７】すなわち、本発明は下記の通りである。 １）導電性充填材を含むスチレン−アクリルニトリル系
共重合体と、そのスチレン−アクリルニトリル系共重合
体とは異なる熱可塑性樹脂からなる導電性樹脂成形材
料。 ２）スチレン−アクリルニトリル系共重合体の流動性
が、そのスチレン−アクリルニトリル系共重合体とは異
なる熱可塑性樹脂の流動性に比べて大きいことを特徴と
する上記１記載の導電性樹脂成形材料。

【０００８】３）導電性充填材が金属繊維である上記１
または２記載の導電性樹脂成形材料。 ４）上記１、２または３記載の導電性樹脂成形材料を用
いて成形された電磁波シールド材料。 ５）導電性充填材１〜６９重量％、スチレン−アクリル
ニトリル系共重合体１〜６９重量％、そのスチレン−ア
クリルニトリル系共重合体とは異なる熱可塑性樹脂３０
〜９８重量％からなる導電性樹脂組成物。

【０００９】６）スチレン−アクリルニトリル系共重合
体の流動性が、そのスチレン−アクリルニトリル系共重
合体とは異なる熱可塑性樹脂の流動性に比べて大きいこ
とを特徴とする上記５記載の導電性樹脂組成物。 ７）導電性充填材が金属繊維である上記５又は６記載の
導電性樹脂組成物。 ８）上記５、６または７記載の導電性樹脂組成物を用い
て成形された電磁波シールド材料。

【００１０】以下、詳細に本発明について説明する。本
発明において用いられる導電性充填材とは、導電性繊
維、導電性フィラー等である。導電性とは、導電性充填
材の抵抗が樹脂に比べて低いことで、１０¹⁰Ω／□以
下、好ましくは１０⁶Ω／□以下、更には、１０²Ω／□
以下、更に好ましくは１０⁰Ω／□、最も好ましくは１
０^-1Ω／□以下である。

【００１１】導電性繊維としては、金属繊維、カーボン
繊維、表面に金属層を形成したカーボン繊維（例えばニ
ッケルコーティングカーボンファイバー）又はガラス繊
維、導電性物質で処理された有機繊維などの導電性を有
する繊維等が挙げられる。金属繊維の金属種は、ステン
レス、黄銅、銅、アルミニウム、鉄、金、銀、ニッケ
ル、チタン、錫、鉛、アンチモン、亜鉛、カドミウム、
マグネシウム、タングステン、白金、リチウム、モリブ
デン、ベリリウム及びこれら２種類以上の組み合わせの
合金、もしくはこれらを主体とする合金、さらにはこれ
らとリンとの化合物等が挙げられる。これらの中でもス
テンレス、黄銅、銅、アルミニウム、鉄、金、銀、ニッ
ケル、チタンが好ましい。これらは伸線引き抜き法、溶
融紡糸法、コイル材切削法、ワイヤ切削法等の方法によ
り得ることができる。この中でもコイル材切削法がより
好ましい。又、これらの金属繊維をシランカップリング
剤またはチタネートカップリング剤等のカップリング剤
またはトリアジンチオール化合物等の表面処理剤でで表
面処理したものでも良い。

【００１２】上記導電性繊維の断面形状は特に限定され
ないが、断面積としては円に換算した直径が１〜５００
μｍのものが望ましく、より好ましくは３〜１００μ
ｍ、さらに好ましくは５〜６０μのものが望ましい。繊
維束としては、上記繊維の本数が１０〜１０００００束
ねられているものが良く、より好ましくは５０〜３００
００、さらに好ましくは１００〜１０００束ねられてい
るものが望ましい。

【００１３】導電性フィラーとしては、カーボンブラッ
ク、亜鉛華、テトラポット状酸化亜鉛、各種ウイスカ
ー、金属メッキしたマイカ、金属メッキしたガラスフレ
ーク、各種金属箔またはフレーク、各種金属粉（各種金
属の好ましい例としては、ステンレス、黄銅、銅、アル
ミニウム、鉄、金、銀、ニッケル、チタン等、これらの
混合物でも良く、表面と内部が異なる材質の物でも良
い）等が挙げられる。

【００１４】これらの導電性充填材の添加量は１〜６９
重量％、好ましくは５〜４０重量％、さらに好ましくは
１０〜３５重量％である。本発明に用いる、スチレン−
アクリロニトリル系共重合体としては、例えば、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体（ＡＳ）、スチレン−ア
クリロニトリル−アクリルゴム共重合体（ＡＡＳ）、ス
チレン−アクリロニトリル−塩素化ポリエチレン共重合
体（ＡＣＳ）、スチレン−アクリロニトリル−エチレン
・プロピレンゴム共重合体（ＡＥＳ）、アクリロニトリ
ル−スチレン−エチレン・酢酸ビニル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−ブチルアクリレート共重合体
（ＢＡＡＳ）、α−メチルスチレンまたはマレイミドを
共重合してなる耐熱性ＡＢＳ樹脂等を包含し、また、α
−メチルスチレン−アクリロニトリル系共重合樹脂は、
スチレン・アクリロニトリル系共重合樹脂のスチレン部
分がα−メチルスチレンに置き変わったα−メチルスチ
レン−アクリロニトリル系共重合樹脂等を挙げることが
できる。

【００１５】スチレン−アクリロニトリル系共重合体の
添加量は１〜６９重量％、好ましくは２〜４０重量％、
さらに好ましくは３〜３０重量％である。本発明に用い
る熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹
脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメチルメタア
クリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の熱可塑性
樹脂およびこれらのブレンド物を挙げることができる。
ブレンド物としては、例えば、ポリフェニレンエーテル
を配合したポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂と
ＡＢＳ樹脂とのブレンド物等は特に良好に使用できる。
また、先に挙げたスチレン−アクリロニトリル系共重合
体でも種類が異なる樹脂であればこれも使用することが
できる。

【００１６】これらの樹脂の中でより好ましい物は、ス
チレン−アクリロニトリル系共重合体と相溶性がある樹
脂である。各々の樹脂を適宜、官能化する等の手法を用
いてスチレン−アクリロニトリル系共重合体との相溶性
を持たせることができる。好ましい樹脂の具体例として
は、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹
脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート／ＡＢＳ樹脂であ
る。これらの中でも特に、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネー
ト／ＡＢＳ樹脂が好適である。また特に、導電性充填材
を含むスチレン−アクリロニトリル系共重合体のスチレ
ン−アクリロニトリル系共重合体よりも流動性がより低
いものがより好ましい。

【００１７】上記のスチレン系樹脂としては、一般に成
形用として使用されているもの、例えばスチレンの単一
重合体（ＰＳ）のほか、ハイインパクトポリスチレン
（ＨＩＰＳ）、メチルメタクリレート−スチレン共重合
体（ＭＳ）、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチ
レン共重合体（ＭＢＳ）、スチレン−無水マレイン酸共
重合体（ＳＭＡ）、スチレン−メタクリル酸共重合体
（ＳＭＡＡ）、α−メチルスチレンまたはマレイミドを
共重合してなる耐熱性スチレン樹脂、α−メチルスチレ
ン−アクリロニトリル系共重合樹脂などを挙げることが
できる。

【００１８】熱可塑性樹脂の添加量は残りの量である。
また、これらのスチレン−アクリルニトリル系共重合
体、および、スチレン−アクリルニトリル系共重合体と
は異なる熱可塑性樹脂熱可塑性樹脂には、適宜、難燃剤
（例えば、リン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、無機充填
材等）、酸化防止剤、滑剤、カップリング剤、トリアジ
ンチオール化合物、無機充填材などを含むことができ
る。

【００１９】本発明の導電性樹脂成形材料ないし組成物
は、導電性充填材とスチレン−アクリロニトリル系共重
合体をまず一体化し、しかる後に、そのスチレン−アク
リロニトリル系共重合体とは異なる熱可塑性樹脂とブレ
ンドし成形することが特徴である。導電性充填材とスチ
レン−アクリロニトリル系共重合体を一体化する方法は
特に限定されず、例えば、溶融混練りによる方法、繊維
状充填材を樹脂で被覆する方法、溶媒に溶かしたスチレ
ン−アクリロニトリル系共重合体で塗布一体化する方法
等がある。これらの方法のなかでも繊維状充填材を樹脂
で被覆する方法がより好ましい。

【００２０】繊維状充填材を樹脂で被覆する方法におい
て、作製されるペレットの長さは、１〜５０ｍｍである
ことが好ましく、より好ましくは１．５〜２０ｍｍ、さ
らに好ましくは２〜１０ｍｍである。高い電磁波シール
ド効果を効率よく得るには、繊維のアスペクト比は大き
い方が良いが、成形性および分散性の観点から余り長過
ぎるるものは好ましくない。

【００２１】ペレットの断面形状は特に限定されない
が、分散性の観点から、熱可塑性樹脂が可塑性を有して
いる間にローラーで押潰し偏平形状とし、導電性繊維を
押し広げる段階で導電性繊維間に樹脂が入り込み存在す
るものがより好ましい。これらの方法により一体化され
た導電性充填材とスチレン−アクリロニトリル系共重合
体は、適切な大きさにされた後、スチレン−アクリロニ
トリル系共重合体とは異なる熱可塑性樹脂とドライブレ
ンド等の方法で混合し、射出成形、シート成形、ブロー
成形等の成形により形状を付与される。

【００２２】本発明の導電性樹脂成形材料ないし組成物
は、電気製品、自動車用部材（ガソリン自動車、ディー
ゼルエンジン車、ハイブリット車、電気自動車等）、電
車用部材等に好適に利用できる。具体的に例を挙げれ
ば、パソコン、プリンター、スキャナー、スイッチ、テ
レビ、プラズマディスプレー、ＰＨＳ、携帯電話、洗濯
機、冷蔵庫、皿洗い機、等のハウジング及び内部・外部
部品として好適に使用できる。導電性材料としてまた電
磁波シールド材料として好適に使用できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、実施例によって本発明を具
体的に説明するが、本発明は以下の例に限定されるもの
ではない。なお、各測定は以下の条件により行う。 電磁波シールド効果（ＳＥ）；アンリツ株式会社製ス
ペクトラムアナライザーＭＳ６２３Ａ測定機及びトラッ
キングジェネレータＭＨ６２８Ａを用いて、電波暗箱
で、縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×厚さ１ｍｍに切り出
した試験片を、周波数１００から１０００ＭＨｚの範囲
で測定し、８００ＭＨｚの減衰値で表す。

【００２４】分散性；軟Ｘ線検査装置（ソフテックス
社製；ＳＶ−１００Ａ）で射出成形品中の金属繊維の分
散状態を観察し、良好な物は◎、やや分散性に劣るもの
は△、不良な物は×で表す。 メルトインデックスの測定；ＪＩＳ Ｋ７２１０に規
定される方法に従い、温度２２０℃、荷重１０ｋｇの条
件で測定する。

【００２５】表面外観；射出成形機により、縦１５０
ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚み１ｍｍの平板状サンプルを成
形し、その表面を目視で評価する。良好な物を○、やや
不良な物を△、不良な物を×で表す。 相剥離；表面外観を測定したのと同じ成形品で、膨れ
状況と成形品を半分に折って表面が剥がれないかを確認
する。その結果を、両方不具合がないとき○、不具合が
あるとき×で表す。

【００２６】

【参考例１】（金属繊維の調整） コイル材切削法により円換算直径３０μｍに切削した黄
銅繊維の３００束を得る。

【００２７】

【実施例１〜５】表１に示す組成に従い、参考例１に示
す黄銅繊維を表１に示すスチレン−アクリロニトリル系
共重合体で押出機により被覆し、ダイスから引き出し、
ペレタイザーにより３ｍｍの長さに切断し、マスターペ
レットを得る。このマスターペレットを、ブレンド後の
繊維の添加量が表中に示す量となるように表１に示す熱
可塑性樹脂ペレットとブレンドし、射出成形機（ＪＳＷ
１００ＳＳＩＩ；日本製鋼株式会社製）を用いて縦１５
０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚１ｍｍの成形品を成形する。
成形品の電磁波シールド効果、分散性、表面外観、層剥
離の特性評価結果を表１に示す。

【００２８】

【比較例１〜３】表１に示すスチレン−アクリロニトリ
ル系共重合体、および、スチレン−アクリロニトリル系
共重合体と異なる熱可塑性樹脂、金属繊維を用いた他は
実施例１〜５と同様に行い評価する。

【００２９】

【表１】

【００３０】尚、表１の中の、ＰＣ／ＡＢＳは日本ＧＥ
プラスチック株式会社製のサイコロイ ＭＣ５００１
を、ＡＳ１は旭化成工業株式会社製のスタイラックＡＳ
Ｔ９１０６を、ＡＳ２は旭化成工業株式会社製のスタ
イラックＡＳ Ｔ８４０１を、ＢＡＡＳは旭化成工業株
式会社製のＢＡＡＳを、ＡＢＳ１は旭化成工業株式会社
製のスタイラックＡＢＳ ＶＡ５０２、ＡＢＳ２は旭化
成工業株式会社製のスタイラックＡＢＳ ＶＡ５４５を
各々用いる。

【００３１】表１を見て解るように、同じ金属繊維添加
量の実施例１とそれぞれ比較例１〜３を比較する。スチ
レン−アクリロニトリル系共重合体の流動性が悪い比較
例１は、電磁波シールドレベル、分散性、表面外観が劣
る。流動性が全く同じＰＣ／ＡＢＳ樹脂で実施した比較
例２、及び、特公平５−６８３２５号公報に記載されて
いる考え方に基づき同じＡＢＳ樹脂を用いて流動性に差
を持たせた比較例３は、電磁波シールド効果に劣り、分
散性、表面外観にもやや劣る。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、層剥離無しに導電性充填材の
分散性を向上し、電磁波シールド性を著しく改良し、成
形品外観も向上できるという効果を奏する。その結果、
本発明により、少ない導電性充填材充填量で電磁波シー
ルド効果が高く、機械的特性の優れた電磁波シールド材
料を提供できる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性充填材を含むスチレン−アクリル
   ニトリル系共重合体と、そのスチレン−アクリルニトリ
   ル系共重合体とは異なる熱可塑性樹脂からなる導電性樹
   脂成形材料。
2. 【請求項２】 スチレン−アクリルニトリル系共重合体
   の流動性が、そのスチレン−アクリルニトリル系共重合
   体とは異なる熱可塑性樹脂の流動性に比べて大きいこと
   を特徴とする請求項１記載の導電性樹脂成形材料。
3. 【請求項３】 導電性充填材が金属繊維である請求項１
   または２記載の導電性樹脂成形材料。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３記載の導電性樹脂
   成形材料を用いて成形された電磁波シールド材料。
5. 【請求項５】 導電性充填材１〜６９重量％、スチレン
   −アクリルニトリル系共重合体１〜６９重量％、そのス
   チレン−アクリルニトリル系共重合体とは異なる熱可塑
   性樹脂３０〜９８重量％からなる導電性樹脂組成物。
6. 【請求項６】 スチレン−アクリルニトリル系共重合体
   の流動性が、そのスチレン−アクリルニトリル系共重合
   体とは異なる熱可塑性樹脂の流動性に比べて大きいこと
   を特徴とする請求項５記載の導電性樹脂組成物。
7. 【請求項７】 導電性充填材が金属繊維である請求項５
   または６記載の導電性樹脂組成物。
8. 【請求項８】 請求項５、６または７記載の導電性樹脂
   組成物を用いて成形された電磁波シールド材料。