JPS58101149A - ポリカ−ボネ−ト樹脂組成物 - 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】 口〕　発明の目的 本発明はポリカーボネート樹脂組成物に関する。

さらにくわしくは、（Ａ）ポリカーボネート樹脂、（Ｂ
ｌアルミニウム金属またはアルミニウム合金の粉末状物
、繊維状物および／またはフレーク状物ならびに（Ｃ）
導電性カーボンブラックからなるポリカーボネート樹脂
組成物に関するものであり、電磁波の遮蔽性が大である
ばかりでなく、金属性のものに比べ、軽量であり、かつ
加工や成形が容易であるポリカーボネート樹脂組成物を
提供することを目的とするものである。

■　発明の背景 産業の高度化および家庭生活の高水準化によって電磁波
の放射源が増大している。そのため、電磁波の漏洩によ
り、人体への危険な害および電子機器関係におけるＩＣ
の誤動作などの悪影響があり、社会的に重大な問題とな
っている。特に、電子計算機、各種事務処理機器から放
射される電磁波がテレビ、音響機器に障害を与えている
。

これらのことから、近年、電磁波の遮蔽として、各種の
方法が採用されている。

一般に、金属は電磁波を吸収または反射する性質を有し
ているため、電子レンジ、種々の通信機器の電磁波の遮
蔽材として用いられて効果を発揮している。また、同じ
目的のためにプラスチックに金属の溶射、蒸着、塗装、
メッキなどを施すことも行なわれている。さらに、プラ
スチックにカーボン粉末および金属粉末のごとき添加剤
を比較的多量に混入することによって得られる材料も使
用されている。

しカル、材料として金属を使用する方法またはプラスチ
ックに金属の溶射などの処理を施す方法は、比重が大き
いこと、加工性が劣ることおよび処理方法が容易でなく
、処理費用がかかることなどにおいて欠点がある。

また、添加剤を混入する方法については、この添加剤を
少量混入すれば、その効果を十分に発揮することができ
ない。一方、多量に混入すれば、効果を発揮することが
できるが、得られる成形物の機械的強度が大幅に低下す
るという欠点がある。

ｌ　発明の構成 以上のようなことから、本発明者らは、これらの欠点を
有さす、かつ電磁波の遮蔽性能のすぐれた合成樹脂組成
物を得ることについて種々探索した結果、 （Ａ）　　ポリカーボネート樹脂　９０〜４０容量東（
Ｂ）　　ｒアルミニウム金属またはアルミニウムを主成
分とする合金の粉末状物、繊維状物および／またはフレ
ーク状物」（以下［アルミニウム金属の粉末状物など］
と云う）　５〜５５容量チ ならびに １）導電性カーボンブラック　５〜５５容量チからなる
組成物であり、該組成物中のアルミニウム金属の粉末状
物などならびに導電性カーボンブラックの合計量は１０
〜６０容量チであるポリカーボネート樹脂組成物が、電
磁波の吸収性能が良好であるばかりでなく、種々の特徴
（効果）を有する合成樹脂組成物であることを見出し、
本発明に到達した。

稠　発明の効果 すなわち、本発明によって得られるポリカーボネート樹
脂組成物は、電磁波の遮蔽性能がきわめてすぐれている
ばかりでなく、下記のごとき効果（特徴）を有している
。

（１）軽量である。

（２）曲げ強度および衝撃強度のごとき機械的強度が良
好である。

（３）成形性がすぐれているため、任意の形状に加工や
成形が容易である。

（４）電磁波遮蔽処理（たとえば、金属の溶射、導電塗
装、メッキなど）に要する二次加工費が不要となり、大
幅なコストダウンになる。

本発明によって得られるポリカーボネート樹脂組成物は
、電磁波の吸収性能がきわめて良好であるのみならず、
上記のごときすぐれた効果を有するため、多方面にわた
って使用することができる。

代表的な用途を下記に示す。

（１）ファクシミリ、プリンター、ワードプロセッサー
などの事務機器のハウジング材 （２）テレビ、ビデオなどの民生家電機器、電子機器、
電子計算機、通信機器などの電気・電子機器ハウジング
機内部部品、 凹　発明の詳細な説明 （Ａ）　　ポリカーボネート樹脂 本発明において使われるポリカーボネート樹脂下記の四
つの方法によって製造することができる。

（１）単官能性芳香族または脂肪酸ヒドロキシ化合物か
ら得られる炭酸のジエステルとヒドロキシ化合物とのエ
ステル交換反応〔以下「方法（１刃と云う〕 （２）ジヒドロキシ化合物と、それ自身または他のジヒ
ドロキシ化合物のビスアルキルもしくはビスアリールカ
ーボネートとのエステル交換反応〔以下「方法（２Σと
云う〕 （３）酸結合剤の存在下でジヒドロキシ化合物とホスゲ
ンとの反応〔以下「方法（３）」と云う〕（４）酸結合
剤の存在下でジヒドロキシ化合物とジヒドロキシ化合物
のビスクロル炭酸エステルとの反応〔以下「方法（４）
」と云う〕これらの製造方法のうち、一般に工業的製造
されている方法は上記の方法（１）と方法（３）である
。

方法（１）は溶融法と云われ、不活性ガスの雰囲気下で
エステル交換触媒の不存在下または存在下で高温減圧下
でビスフェノールＡとジフェニルカーボネートとを反応
する方法である。該エステル交換触媒として、種々の金
属、金属のアルコラード、酸化物、炭酸塩、酢酸塩、・
水素化物、有機酸のアルカリ塩、アルカリ土類アミドな
どが用いられている。

また、方法（３）は溶剤法と云われ、溶剤の存在下でビ
スフェノールＡとホスゲンとを酸結合剤（たとえば、苛
性アリカリ、ピリジン）の存在下で室付近で反応させる
方法である。

方法（１）によって製造されるポリカーボネート樹脂の
分子量は通常０．５刀ないし５万であり、特に１万〜３
万が一般的である。一方、方法（３）によって得られる
ポリカーボネート樹脂の分子量は、通常１万〜２０万で
あり、とりわけ２万〜１５万が一般的である。

これらのポリカーボネート樹脂は工業的に生産され、多
方面にわたって利用されているものであり、たとえば　
立川、坂尻編″プラスチック材料講座〔１７〕　・ポリ
カーボネート″（日刊工業新聞社、昭和４６年発行）に
よって、それらの製造方法、性質などが詳細に知られて
いる。

（Ｂ）　　アルミニウム金属の粉末状物など本発明にお
いて使われるアルミニウム金属またはアルミニウム合金
の粉末状物、繊維状物およびフレーク状物のうち、粉末
状物としては、その平均の大きさは一般には２５０メツ
シユないし２０メツシユである。また、繊維状物として
は、その直径は一般には０．００２０〜０．２０諭であ
り、長さが１０咽以下のものが加工し易いため望ましい
。

さらに、フレーク状物としては、断面積が０．ｌＸ０１
１能から５Ｘ５Ｍを有する円形、正方形、長方形、六角
形などの任意の形状のものを用いることができるが、と
りわけその厚さがＱ、　ｌ　１ｌｔｌ１１以下のものが
望ましい。なかでも、約Ｉ　Ｘ１ｆｆｌｌ１１の断面積
をもつ六角形状で厚さが約Ｑ、９３ｍのものが分散性が
良好である。これらの粉末状物、繊維状物またはフレー
ク状物は単独で使用してもよいが、二種以上を併用する
ことによって本発明の目的を達成するために少ない混合
率で効果を発揮することができるため好適である。また
、アルミニウム合金中のアルミニウムの含有量は、通常
８０重量％以上である。

（Ｃ）　　カーボンブラック また、本発明において用いられる導電性カーボンブラッ
クとしては、一般にはその比表面積が低温窒素吸着法お
よびＢＥＴ法で測定して２０〜１８００　ｍ２／ｇおよ
び細孔容積が細孔半径３０〜７５００Ａ　　の範囲にお
いて水銀圧入法で測定して１．５〜４．　ＯＣＣ／　１
１であり、特に比表面積が６゜Ｏ〜１２００　ｍ’／ｌ
ｌのものが有効である。

該カーボンブラックとしては、チャンネルブラック、ア
セチレンブラックおよびファーネスブラック法によって
製造されるカーボンブラックがあげられる。これらのカ
ーボンブラックについては、カーボンブラック協会編〃
カーボンブラック便覧″（図書出版社、昭和４７年発行
）、ラバーダイジェスト社編ゝ１便覧、ゴム・プラスチ
ック配合薬品″（ラバーダイジェスト社、昭和４９年発
行）、前記″合成ゴムノ１ンドブック″などによってそ
れらの製造方法および物性などがよく知られているもの
である。

（Ｄ）配合割合 本発明によって得られる組成物中のアルミニウム金属の
粉末状物などの含有量（配合割合）［Ｓ〜５５容量チで
ある。また、導電性カーボンブラック含有量は５〜５５
容量係である。さらに、組成物中に占める両者の総和は
１０〜６ｏ容量チである。

本発明の重要な点は組成物中にアルミニウム金属などと
導電性カーボンブラックを併用することであり、さらに
両者の和が１０〜６ｏ容量−であることである。特に、
これらの和が２５〜５ｏ容量係が望ましい。また、アル
ミニウム金属の粉末状物などと導電性カーボンブラック
との容量比が２．５：１ないし１：２．５の範囲が好適
である。特に、高周波数領域（ＭＨｚ）　　において遮
蔽効果のある導電性カーボンブラックと低周波領域（Ｋ
Ｈｚ）における電磁波遮蔽効果のあるアルミニウム金属
のフレーク状物を混合することにより、より広い周波数
領域にわたって遮蔽効果を示すのみならず、単独で用い
た場合では、はとんど効果を発現しない領域でも、両者
を併用することによって著しい遮蔽効果を発揮すること
を見い出したのである。

この著しい効果を示す理由については明らかではないが
、アルミニウム金属の粉末状物など、あるいはフレーク
状物に反射または吸収された電磁波エネルギーが導電性
カーボンブラックを媒介として接地されるものと推定さ
れる。かかる理由をうらづける結果としては、導電性カ
ーボンブラックを併用することにより、本発明の組成物
の導電性を著しく向上させることである。

本発明によって得られる組成物中に占めるアルミニウム
金属の粉末状物などと導電性カーボンブラックとの和が
１０容量チ以下では、特に低周波域における遮蔽効果を
十分に発揮することができない。一方、６０容量チ以上
では、組成物の成形性が低下するため好ましくない。

（Ｅ）　　組成物の製造、成形物の製造本発明の組成物
を製造するには、ポリカーボネート樹脂の業界において
一般に用いられているヘンシェルミキサーのごとき混合
機を用いてトライブレンドしてもよく、バンバリーミキ
サ−、ニーダ−、ロールミルおよびスクリュ一式押出機
のごとき混合機を使用して溶融混練することによって得
ることができる。このさい、あらかじめトライブレンド
し、得られる組成物（混合物）を溶融混練することによ
って均一状の組成物を得ることができる。

とりわけ、ポリカーボネート樹脂を粉末状にして使用す
るほうが、より均一に混合することができるために好ま
しい。

この場合、一般には溶融混練した後、ペレット状物に成
形し、後記の成形に供する。

本発明の組成物を製造するにあたり、ポリカーボネート
樹脂の分野において一般に用いられている酸素および熱
に対する安定剤、金属劣化防止剤、充填剤、滑材ならび
に難燃化剤をさらに添加してもよい。

以上の溶融混練の場合でも、成形の場合でも、いずれも
使われるポリカーボネート樹脂の軟化点以上の温度で実
施しなければならないが、３７０°Ｃ以上の温度で行な
った場合、ポリカーボネート樹脂の一部が熱劣化を生じ
ることがあるため、この温度以下で実施しなければなら
ないことは当然のことである。

本発明のポリカーボネート樹脂組成物を製造するにあた
り、全配合成分を同時に混合してもよく、また配合成分
のうち一部をあらかじめ混合していわゆるマスターバッ
チを製造し、得られるマスターバッチと残りの配合成分
とを混合してもよい。

成形方法としては、押出成形法、射出成形法およびプレ
ス成形法があげられる。さらに、スタンピング法、押出
シートを用いてのプレス成形法、真空成形法などの成形
法のごときポリカーボネート樹脂の分野において一般に
使われている成形法も適用してよい。

本発明の組成物は、前記したごとく、加工性がすぐれて
いるため、前記の成形法によって種々の形状物に成形さ
れて多方面に使用することができる。

■　実施例および比較例 以下、実施例によって本発明をさらにくわしく説明する
。

なお、実施例および比較例において、メルト・フロー〇
インデックス（以下「ＭＦＩＪと云う）はＪＩＳ　　Ｋ
６７１９−１９６９にしたがい、温度が２８０℃および
荷重が２１６０Ｆの条件で測定した。また、引張強度お
よび伸びはＡＳ　ＴＭｌ）−６３８にしたがって測定し
た。さらに、曲げ強度および曲げ弾性率はＡＳＴＭ　　
Ｄ−７９０にしたがって測定した。また、アイゾツート
（Ｉｚｏｄ）衝撃強度はＡＳＴＭ　　Ｄ−２５６にした
がい、ノツチ付きで測定した。また、体積固有抵抗試験
は抵抗計（タケダ理研社製、商品名　デジタルマルチメ
ーター　ＴＲ−６８５６）を用い、厚さが２咽の試片を
用い、温度　２５℃、　湿度　６０チの雰囲気下で試片
の抵抗を測定し、下式に従って算出した。

ここで、Ｓは固有抵抗率測定電極の電極面積であり、Ｒ
は試片の抵抗値であり、ｔは試片の厚さを表わす。また
、電磁波の遮蔽効果の測定は、厚さが３鰭のシートを使
って１０Ｘ１０×３０Ｃｒｎのサンプル箱を製作し、箱
の中にポータプル発振器を所定の周波数（２００ＭＨｚ
）　　に調節して入れた。この箱を電波暗室内に置き、
受信アンテナで箱内の発振器から出る電波を検波器を経
てマイクロ波用電力計で測定した。シートから製作した
箱を除いた状態における発振器からの電波も同様に計測
し、サンプル箱の有無による電力の比率をデシベル（ｄ
Ｂ）　　で表わしてサンプルシートの電磁波減衰量とし
た。

なお、実施例および比較例において用いたアルミニウム
・フレーク、アルミニウム粉末、アルミニウム繊維およ
び導電性カーボンブラックは下記の形状および物性を有
するものである。

〔アルミニウム・フレーク〕

アルミニウム・フレークとして、断面積が１×１−１厚
さが０．０３■の正方形のフレーク状アルミニウム（以
下「ＡＪフレーク」と云う）を用いた。

〔アルミニウム粉末〕

アルミニウム粉末として、粒径が７４〜１５０ミクロン
のアルミニウム粉末（以下（ＡＩ！粉末」と云う）を使
用した。

〔アルミニウム繊維〕

アルミニウム繊維として、長さが約６１ＥＩ１１．径が
６５ミクロンのアルミニウムＯファイバー（以下「ＡＩ
！繊維」と云う）を使った。

〔導電性カーボンブラック〕

導電性カーボンブラックとして、平均粒径が約３０ミリ
ミクロンのファーネス・ブラック〔米国キャボット社製
、商品名　パルカン（Ｖｕｌａａｎ）ＸＣ−７２、密度
　約１・８ｇ／ｃｃ、表面積　２００ｍ２　、、ｉｏ、
以下ｌＣ，Ｂ、」　と云う〕を使った。

実施例　１〜８、　比較例　１〜４ ビスフエノールＡを主原料として製造された中密度ポリ
カーボネート樹脂（密度　１，２９７ｃｍ”、ＭＦＩ　
　１５ｇ／１０分）ならびにＡＩ！フレーク、ＡＪ織繊
維　ＡＩ！粉末およびＣ，Ｂ、を第１表に示す配合割合
であらかじめヘンシェルミキサーを用いてそれぞれを５
分間ドライブランドを行なった。

得られた各混合物を押出機（径　６５ｔｒｍ）を使って
樹脂温度が２７０℃の条件下で溶融混練しながらペレッ
ト化を行ない、組成物を製造した。

第　　　１　　　表 得られたそれぞれの組成物をあらかじめ２８０°Ｃに設
定した６オンスの射出成形機を使用して厚さが３ＷＩの
試験片を作成した。

以上のようにして得られた各試験片の表面固有抵抗、透
過減衰率、引張り強度、伸び率、曲げ強度、曲げ弾性率
およびアイゾツト衝撃強度（ノツチ付）の測定を行なっ
た。それらの結果を第２表に示す。

以上の実施例および比較例の結果から、アルミニウム金
属の粉末状物などと導電性カーボンブラックとを併用す
ることによって著しく電磁波の遮蔽性能（透過減衰量が
大きい）の改良を示すのみならず、引張強度および曲げ
強度のごとき機械的特性（力学的性質）も実用に充分耐
え得る組成物であることが明らかである。

特許出願人　昭和電工株式会社 代理人　弁理士菊地精−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）　　ポリカーボネート樹脂　９Ｏ−ｎｏ容量チ、
   岨　アルミニウム金属またはアルミニウムを主成分とす
   る合金の粉末状物、繊維状物および／またはフレーク状
   物　５〜５５容量係ならびに （Ｃ）　　導電性カーボンブラック　５〜５５容量係か
   らなる組成物であり、該組成物中のアルミニウム金属ま
   たはアルミニウムを主成分とする合金の粉末状物、繊維
   状物および／またはフレーク状物ならびに導電性カーボ
   ンブラックの合計量は１０〜６０容量チであるポリカー
   ボネート樹脂組成物。