JPS5896652A - ポリアミド樹脂組成物 - 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】 １　発明の目的 本発明はポリアミド樹脂組成物に関する。さらにくわし
くは、囚アミド樹脂、■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０導電性カーボンブラツクからなるポリ
アミド樹脂組成物に関するものでお夕、電磁波の遮蔽性
が大であるばか９でなく、金属製のものに比べ、軽量で
あり、かつ加工や成形が容易であるポリアミド樹脂組成
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。

しかし、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
ると云う欠点がある。

０　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囚　ポリアミド
樹脂　９０〜４０容量チ、■　「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 ０　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した。

０　発明の効果 すなわち、本発明によって得られる電磁波遮蔽材は、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）電磁波の遮蔽処理（たとえば、金属の溶射、導電
塗装、金属メッキなど）に要する二次加工費が不要にな
るため、大幅なコストダウンになる。

本発明によって得られる電磁波遮蔽材は、電磁波の遮蔽
性能がきわめて良好であるのみならず、上記のごときす
ぐれ九゛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、ビデオなどの民會拳家電機器、電子計算
機、通信機器などの電気・電子機器のハウジング材およ
び内部部品 囚　ポリアミド樹脂 本発明において使われるポリアミド樹脂は一般にナイロ
ンと呼称されるものであり、アミド基（−ＣＯＮＨ−）
の繰返しによって主鎖を構成するものである。このポリ
アミド樹脂は一般には下記の方法によって製造されてい
る。

（１）　　ラクタムの開環 ＩＮ−Ｒ”ＣＯ−＋＋ＨＮＲ’ＣＯ−）　　　　　（１
）一一一一 （２）アミノ酸の縮合 Ｈ２Ｎ、Ｒ２・Ｃ００Ｈ−＋（−ＨＮＲ”Ｃ０−）　　
＋Ｈ２０（２）（３）　　ジアミンとジカルボン酸との
縮合Ｈ２ＮｌｌＲ５＠ＮＩ−（２＋Ｈ００Ｃ＠Ｒ４Ｃ０
ＯＨ→・（−ＮＨＲ３ＮＨＣＯＲ４ＣＯ−１−＋　Ｒ２
０（３）（１）〜（３）式において、・Ｒ１は炭素数が
５〜１１個のアルキレン基であり　Ｒ２は炭素数が５〜
１６個のアルキレン基であｐ、Ｒａは炭素数が２〜１１
個のアルキレン基であり、またＲ４は炭素数が３〜４０
個のアルキレン基である。゛ このポリアミノ樹脂の代表的なものとしてはε−カブロ
ラクタムを開環重合することによって製造されるナイロ
ン６、同種のものとしてはγ−ブチロラタム、δ−バレ
ロラクタム、ξ−エナントラクタムまたはη−カプリル
ラクタムを開環重合することによって得られるポリアミ
ノ樹脂、ω−ラウロラクタムを開環重合することによっ
て得られるナイロン１２．１１−アミノウンデカン酸を
加熱Φ縮合することによって得られるナイロン１１、ヘ
キサメチレンジアミンとアジピン酸とを重縮合すること
によって得られるナイロン６６、ヘキサメチレンジアミ
ンとセパシン酸とを重縮合することによって得られるナ
イロン６１０があげられる。

さらに、Ｎ−アルコキシメチル変性ナイロン（タイプ８
ナイロン）、トリメチルへキサメチレンジアミンとテレ
フタール酸との重縮合体などの透明ナイロン、ナイロン
９、ナイロン１３、Ｑ２ナイロンなどがあげられる。

これらのポリアミド樹脂の分子量は一般には１万以上、
１５，０００〜５０，０００のものが好ましく、特に１
５，０００〜３０，０００のものが好適である。また、
重合度にして１００以上であ！＋、１５０〜５００のも
′のが望ましく、１５０〜３００のものが好適である。

これらのポリアミド樹脂は工業的に生産され、多方面に
わたって使用されているものであり、たとえば、福本修
編“プラスチック材料講座ｎミーポリアミド樹脂”（日
刊工業新聞社、昭和４５年発行）によって、その製造方
法、性質などが詳細に知られているものである。これら
のポリアミド樹脂のうち、２６０℃の温度における粘度
が５００〜５０．０００ボイズのものが好ましく、特に
５００〜３．０００ポイズのものが好適である。

０　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覇であり、長さが１０冒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．ｌＸ０Ｉ■から５×５１１１Ｉ＋＋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９わけその厚さが０．１　ｔｘｍ
以下のものが望ましい。なかでも、約ｌＸ１ｍの断面積
をもつ四角形状で厚さが約０．０３＋＋ｍ＋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。

０　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２０〜１．８００ｍ”／ｆお
よび細孔容積が細孔半径３０〜７．５０　ＯＡの範囲に
おいて水銀圧入法で測定して１５〜４．Ｏｃｃ　／　ｆ
であシ、特に比表面積が６００〜１２００ｔｔ？／ｆ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東
カーボンブラック便覧ｌ（図書出版社、昭和４７年発行
）、ラバーダイジェスト社編囁便覧、ゴム・プラスチッ
ク配合薬品ｌ（ラバーダイジェスト社、昭和４９年発行
）、前記箪合成ゴムハンドブックＩ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。

０　配合割合 量チでちゃ、また導電性カーボンブラックの含有量は５
〜５５容量チである。さらに、組成物中に占める両者の
総和は１０〜６０容量係である。

本発明の重要な点は組成物中にアルミニウム金属または
アルミニウム合金の粉末状物、繊維状物あるいはフレー
ク状物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１０〜６０容量係であることである
。特に、これらの和が２５〜５０容量係が望捷しい。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２５：１々いし１：２゜５の範囲
が好適である。特に、高周波数領域（Ｍｌｌｚ）　　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（ＫＴＩＺ　）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、はとんど効果全発現しない領
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
属の粉末状物などに反射またけ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。かかる理由全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容量襲以下では、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容量係以上
では、組成物の成形性が低下するため好ましくない。

Ｄ　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、ポリアミド樹脂の業界
において一般に用いられているヘンシェル−のごとき混
合機を用いてトライブレンドしてモヨく、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−状の組成物を得ることができる。とりわけ、
ポリアミド樹脂を粉末状にして用いるほうがより均−状
に混合することができるために望ましい。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さい、ポリアミド樹脂の分野
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、滑剤ならびに難燃化剤
をさらに添加してもよい。

以−ヒの浴融混練の場合でも、成形の場合でも、いずれ
も使用するポリアミド樹脂の軟化点以上の温度で実施し
なければならないが、３００℃以上で行なった場合、ポ
リアミド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。

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
法のごときポリアミド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。

へ〕　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、実施列および比較列において、溶融粘度は温度が
２５０℃、剪断速度が１０００５ｅｃ−’の条件で測定
した。引張り速度はＡＳＴＭ　Ｄ−６３８にしたがって
測定した。また、曲げ強度および曲げ弾性率はＡｓ’ｒ
Ｍ１）−７９０にしたがって測定した。さらに、アイゾ
ツト衝撃強度はＡ、ＳＴＭ　Ｄ−２５６にしたかってノ
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閣の試片を用い、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。

体積固有抵抗（Ω−ｃｍ）＝１と規 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閣のシートを使
って１０Ｘ１０Ｘ３０ｃｒｎのサンプル箱を製作し、箱
の中にボータプル発振器を所定の周波数（６００ＭＨｚ
　）に調節して入れた。

この箱を電波暗室内に置基、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
る電界強度の比率をデシペル（ｄＢ）で表わしてサンプ
ルシートの電磁波減衰量とした。

なお、実施列および比較列において用いたポリアミド樹
脂、アルミニウムフレーク、アルミニウム繊維、アルミ
ニウム粉末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。

〔ポリアミド樹脂〕

ポリアミド樹脂として密度が１．１３ｔ／ｃａであるε
−カプロラクタムを開環重合することによって製造され
たポリアミド樹脂（２５０℃における溶融粘度　３００
０ポアズ、以下［ナイロン６」と云う）およびヘキサメ
チレンジアミンとアジピン酸とを重縮合することによっ
て得られるポリアミド樹脂（２８０℃における溶融粘度
　１５００ポアズ、以下「ナイロン６６」と云う）を使
用した。

〔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１×１ｗｇ、
厚さが０．０：３ｍｍの正方形のフレーク状アルミニウ
ム（以下「Ｍ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「Ｍ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６謳、径が６５ミク
ロンのアルミニウム・ファイバー（以下「Ｍ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〔米国キャポット社製
、商品名　パルカン（Ｖｕｌｃａｎ）ＸＣ−７２、密度
　約１．８　ｔ　／ｅｃ　、表面積　２０〇−／ｖ１以
下ｒｃ、Ｂ、Ｊ　　と云う〕を使った。

実施例　１〜８、比較例　１〜３ ナイロンならびにＭフレーク、Ｍ繊維およびＭ粉末なら
びにＣ，Ｂ、を第１表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分間トライブレンドを
行なった。得られた各混合物を押出機（径　６５　ｔｔ
ｍ　）　ｋ使って樹脂温度が２４０℃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。

得られたそれぞれの組成物をあらかじめ２４０℃に設定
した６オンスの射出成形機を使用して厚さが３鯛の試験
片を作成した。

第　　　１　　　表 １）容量チ 実施列　９〜１１、比較例　４〜６ 実施例１〜８および比較例１〜３において使ったナイロ
ン６のかわシに、ナイロン６６を用いたほかは、実施例
１と同様に（ただし、樹脂温度が２７０℃の条件下で）
ペレット化し、組成物（第２表に配合割合を示す）を製
造した。ついで前記と同様に射出成形を行ない、それぞ
れの試験片を製造した。

第　　　２　　　表 １）容量チ 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３表に示す。

以上の実施例および比較例の結果から、本発明によって
得られる組成物は、電磁波遮蔽性が、常にすぐれている
のみならず、引張り強度、曲げ強度、曲げ弾性率および
アイゾツト衝撃強度のごとき機械的特性も良好であるこ
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】 囚　ポリアミド樹脂　９０〜４０容量チ、■　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
   量チ ならびに ０　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