JPS5968230A

JPS5968230A - 導電性複合材料の製造方法

Info

Publication number: JPS5968230A
Application number: JP17910282A
Authority: JP
Inventors: 石井　敬一郎; 憲一鈴木
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1982-10-14
Publication date: 1984-04-18
Also published as: JPH0121788B2

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】本発明は、高強度で、かつ高導電性を有する熱硬化性樹
脂成形材料の製造方法に関する。

その目的とするところは、取扱い作業が容易で、成形性
、耐熱性、強靭性に優れ、かつ高度の導電性を有する成
形用複合材料を提供するにある。

近年軽量化、製造工程の合理化、コストダウン等のため
、金属のプラスチック材料への代替が活発に進められて
いるが、プラスチックは電気と熱の伝導性に欠けている
。

そのためこれが原因で、電磁障害等の新たな問題が発生
している。これに対し、金属溶射、導電性塗料による塗
装等の対策が講じられているが、゛２次加工であること
、剥離、脱落による危険性もあること等から、２次加工
を要しない金属との複合材料が種々提案されている。

代表的なものに金属繊維を熱可塑性樹脂に混練した成形
材料がある。しかしこれは混線、成形工程を通して金属
繊維の破断が著しく、その特徴を生かしきれていない。

アルミニウムコートガラス繊維を混入したシートモール
ディングコンパウンド（以下ＳＭＣという）、バルクモ
ールディングコンパウンド（以下ＢＭＣトいう）も公知
であるが、アルミニウムコートガラス繊維が高価であり
、樹脂との接着性が悪いため補強効果に欠けている。

金属繊維をＳＭＣ，ＢＭＣに混入するアイディアも提案
はされているが、比較的長い金属繊維はまりも状に固ま
ったシ、樹脂の金属繊維への含浸性が恕かっυシ、金型
内での流動性を著しく阻害する等の問題があって実施は
容易でなかった。

本発明者らは、取扱い作業が容易で、成形性、耐熱性、
強靭性に優れ、かつ高度の導電性を有する成形用複合材
料を得るために鋭意検討した結果、本発明を完成するに
至った。。

本発明は、フィルム上に不飽和ポリエステル又はビニル
エステル樹脂の配合物を塗布し、その上に２．５〜２５
ｍのアルミニウム繊維と１０〜１００　ｍｍのガラス繊
維とを、アルミニウム繊維の全含有率が５〜５０チで、
ガラス繊維の全含有率が５〜５０％で、繊維の全含有率
が１０〜６０％になるように交互に多層に、かつアルミ
ニウム繊維の１層当りの量が３００に２以下になるよう
に均一に散布し、もう一枚の上記の配合物を塗布したフ
ィルムを配合物を下にして、上から重ね合わせ、含授、
脱泡させることを特徴とするものである。

不飽和ポリエステル又はビニルエステル樹脂の配合物は
、通常ＳＭＣに用いられる配合のものでよい。フィルム
も養生後剥かし易いものであればよい。

アルミニウム繊維は、びびシ振動切削法で製造される表
面が平滑でないものが好ましい。繊維の表面が平滑なも
のに比べ、繊維どうしのからみ合いが生じ易く、即ち繊
維が接触して導電路を形成し易く、高度の導電性を得る
のに有利である。

しかしアルミニウム繊維が短過ぎると、作業性は良くな
るが、繊維の接触による導電路の形成が減少し、高度の
導電性が得られない。たとえ長いアルミニウム繊維を用
いても、成形品になるまでの途中の工程で切断し短くな
っても同様に高度の導電性は得られない。

一方長過ぎると、繊維どうしのからみ合いが強固になり
、解すのが大変で、作業性が著しく悪化する。又均一散
布が困静であり、金型内での流動性を著しく阻害する。

アルミニウム繊細の長さが２．５〜２５ｍｍ、好ましく
は３〜２０ｙｎのものは、まシも状に固まり易いけれど
も、篩にのせ、摂動を与えると、一定の割合で解れ、か
えって均一散布に好都合である。

アルミニウム繊維の太さは、１０〜２００μｍ程度のも
のが良い。

アルミニウム繊維の全含有率は５〜５０重量％、好まし
くは５〜４０ｍｆｔ％が良い。少な過ぎると梼電°性は
低下する。多過ぎると樹脂の含浸性が悪く、金型内での
流動性も著しく低下し、アルミニウム繊維どうしのから
み合った稠密部分とアルミニウム繊維の無い部分とを生
じ、著しく不均質なものとなる。また多過ぎても導電性
が更に良くなるというものではない。

アルミニウム繊維は導電性の付与材ではあるが、引張り
、曲げ等の機械強度に対する補強効果が乏しい。晶強度
、強靭性を得るためにはガラス繊維の併用が不可欠であ
る。

ガラス繊維は通７ｉ１　ＳＭＣに用いられるものでよい
。

勿論不飽和ポリエステル又はビニルエステル樹脂との接
着性を良くするための表面処理をしたものが好ましい。

ガラス繊維の長さは１０〜１００ｍ＋＋１好ましくは１
２〜５０ｍ＋ｎが良い。短か過ぎると補強効果に欠け、
長過ぎると金型内での流動性を悪化させ、成形品が不均
質になシ易い。

ガラス繊維の全含有率は５〜５０重量％、好ましくは１
０〜４０重量％が良い。少な過ぎると補強効果に欠け、
多過ぎると含浸性が悪く、金型内での流動性も低下する
。

同様にアルミニウム繊維とガラス繊維の全含有率は１０
〜６０重量％、好ましくは１５〜５０重餓チが良い。

高度の導電性を得るためには、成形品内に均一なアルミ
ニウム繊維層を形成することが望ましいが、アルミニウ
ム繊維はガラス繊維に比べ含浸性が悪く、金型内での流
動性が非常に悪い。

そのため成形品にはアルミニウム繊維の稠密部分と不在
部分とを生じ、著しく不均質なものになシ易い。しかし
上記のものを、アルミニウム繊維とガラス繊維とが交互
に多層に、少なくともアルミニウム繊維が２層以上に、
かつアルミニウム繊維の１層当シの量が３００帽、好ま
しくは２００に一１更に好ましくは１００帽以下になる
ように均一に散布することによって、金型内での均一な
流動が維持され、成形品の不均質化を防ぐことができる
。

アルミニウム繊維とガラス繊維とを同時に混合散布して
もよい。しかしアルミニウム繊維層を形成したものよシ
導電性は小さい。

アルミニウム以外の金属繊維、例えば銅、黄銅、ニッケ
ル、ステンレス等の繊維も使用出来るが、単独では比重
が大きくなるので好ましくない。導電性粉末、例えばア
ルミニウム粉末、カーボンブラック等の併用は、アルミ
ニウム繊維の表面露出を隠蔽する効果があって望ましい
。

本発明の方法で含浸、脱泡されたシートは、養生後成形
用複合材料として供され、圧縮成形によって所望の成形
品となる。

本発明の製造方法によって得られた成形用複合材料は取
扱い作業が容易で、成形性も良好である。

これを用いた成形品は耐熱性、強靭性、伝熱性に優れ、
かつ高度の導電性を有し、電磁シールド性に優れている
。各種電子機器のノ・ウジングに非常に有用である。

なお上記のアルミニウム繊維、ガラス繊維および不飽和
ポリエステル又はビニルエステル樹脂を主成分とするＢ
ＭＣ用配合物をニーダ−で混合し、移送成形又は射出成
形用に供することもできる。

しかしアルミニウム繊維、ガラス繊維が大巾に短かくな
っているため、本発明のものに比べると導電性、機械強
度ともに低下している。

次に実施例をあげて具体的に説明する。

実施例１〜３ポリエチレンフィルム上に、不飽和ポリエステル（大日
本インキ製ポリライ）ＰＢ−２６０Ｍ）　　１００部、
炭酸カルシウム１００部、ｔ・フ゛チルノ（−ベンゾエ
ート１部および酸化マグネシウム１部からなる配合物を
５００９Ａ？塗布し、その上にシラン処理のガラス繊維
とアルシミニウム繊Ｍｔ（アイシン精機製アイシンメタ
ルファイノ（−）とを、交互に多層に、均一に散布する
。その上にもう一枚の上記の配合物を塗布したポリエチ
レンフィルムを、配合物を下にして重ね合わせ、含浸、
脱泡させて、４０℃、４８時間養生して、ＳＭＣを得た
。

なお実施例２の配合物には、更にアルミニウム粉２０部
を添加した。

比較例１実施例１と同一組成であるが、ガラス繊維とアルミニウ
ム繊維とを各々一層にまとめて散布した。

比較例２実施例３と同一組成であるが、実施ｆ１］３の自己金物
に、更にアルミニウム繊維とガラス繊維とをニーダ−で
混合してＢＭＣを得た。

比較例３低収縮性不飽和ポリエステル３０部、ｔ・ブチルパーベ
ンゾエート０．３部、ステアリン酸亜鉛１部および炭酸
カルシウム４０部の予備混合物と、シラン処理したガラ
ス繊維１５蔀、アルミニウム繊維１５部とをニーダ−で
混合してＢＭＣを得た。

なお実施例１〜３および比較例１〜２の材料は圧縮成形
によシ、比較例３の材料は射出成形によシ成形した。そ
の性能は第１表に示した。

実施例１〜３の材料は、成形性、アルミニウムの分散性
が良好であシ、高強度で、体積固有抵抗が小さい。即ち
高度の導電性が得られている。

比較例１の材料は、金型内での流動性が不均一で悪い。

アルミニウムの分散性が悪く、部分的に材料不足の個所
が発生することもある。特性値のバラツキも非常に大き
い。

比較例２〜３の材料は、実施例３に比べ強度、導電性と
もに劣る。

なお実施例の材料は、電磁シールド性、伝熱性にも優れ
ている。

Claims

【特許請求の範囲】（１１フイルム上に、不飽和ポリエステル又はビニルエ
ステル樹脂の般合物を塗布し、その上に２．５〜２５ｍ
ｍのアルミニウム繊維と１０〜１００ｗｎのガラス繊維
とを、アルミニウム繊維の全含有率が５〜５０％で、ガ
ラス繊維の全含有率が５〜５０チで、繊維の全含有率が
１０〜６０．％になるように交互に多層に、かつアルミ
ニウム繊維の１層当シの量が３００７Ａ−以下になるよ
うに均一に散布し、もう一枚の上記の配合物を塗布した
フィルムを、配合物を下にして上から重ね合わせ、含浸
、脱泡させることを特徴とする成形用導電性複合材料の
製造方法。（２）アルミニウム繊維層が、少なくとも２層以上であ
る特許請求の範囲第（１）項記載の成形用導電性複合材
料の製造方法。