JPS60257240A - 導電性低収縮樹脂成形材料 - 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】 本発明は、熱硬化性樹脂を基質とし、低収縮剤、を合開
始痢が配合された樹脂組成物に導電材が複合されてなる
シート状の導電性成形材料に関し、更に詳しく杜、導電
材はモノフィラメントの径２０〜８０μのガラス繊維表
面に金属が被覆された導電性繊維より形成された不織布
が複合されたシート状の導電性低収縮樹脂成形材料に関
するものである。

近年、コンピューターをはじめとする電子機器の普及は
めざましいものかあシ、広範な分野に用いられつつある
が、これらの電子機器は高周波発振器を内蔵しているこ
とから、これらから発振された電磁波は相互に他の機器
に対して影響を与えるため社会問題化しつつある。これ
らの問題は、電子機器を囲むハウジングに電磁波シール
ド効果を持たせることにより解決されるが、一方では電
子機器はＬＥＩＩ　、超ＬＳＩの出現により、ますます
高密度、高出力化が進み、それとともにハウジング材と
しては量産性と軽量性のためプラスチック化が急速に進
んでいる。

かかるハウジング材のプラスチック化に訃いて、熱可塑
性樹脂からなるハウジング成形品の外表面に導電性物質
としての金属物質を溶射。

塗装、接着、メッキなどにより電磁波シールド層を形成
する方法、あるいは熱可塑性樹脂に導電性物質を配合し
た成形材料よりハウジングを成形する方法などが行なわ
れている。しかしながらハウジング成形品の外表面に形
成された電磁波シールド層は衝撃や熱サイクルによシ剥
離、脱落したシする欠点がちシ、また導電性物質を配合
した成形材料は導電性物質の配合が不均一となったシし
て、均質、しかも良好な電磁波シールド性を付与し難く
、シかも耐熱性に劣ることから、その使用範囲が極めて
限定されるという問題がある。

このような現状から、電磁波シールド用Ｉ・ウジングや
電波受信用アンテナガどの成形材料には熱硬化性樹脂か
らなる導電性樹脂成形材料が種々提案されている。かか
る導電性樹脂成形材料において導電性を付与せしめる材
料として導電性の付与されたガラス繊維からなる導電性
繊維が使用される場合、そのガラス繊維の径は通常１０
〜２０μのモノフィラメントである。このような微細の
径のガラス繊維からなる導電性繊維は不織布あるいは織
布、すなわちマットあるいはクロスの状態で熱硬化性樹
脂中に配合されて成形材料としての形態をなすが、かか
る成形材料は、導電性繊維の機械的強度が低く、成形時
に容易に破断されるという問題があり、成形品に導電性
繊維の破断個所が存在することは電磁波シールド性能あ
るいは電波受信性能に重大な欠陥を生ずることとなる。

そのだめ、導電性繊維の破断を防ぐ手段として別に、導
電性を付与されないガラス繊維からなるマツ）６るいは
クロスを成形時に併存せしめて一体成形するという繁離
な作業が行なわれていて、生産性、コスト面に問題があ
る。しかも配合物の量が増加して成形性が低下し、更に
樹脂は比較的大きな収縮性を有することから精密成形性
に劣るという欠点がある。

本発明者は、かかる問題点の認識に基づいて機械的強度
の高い導電性繊維を用い、該繊維の樹脂への配合手段を
変更することによって、成形時に破断することなく、従
って成形品は優れた電磁波シールド性あるいは電波受信
性を有し、しかも成形性の良好な導電性樹脂成形材料に
ついて種々検討、研究を行なった。その結果、熱硬化性
樹脂に低収縮剤２重合開始剤を配合せしめた樹脂組成物
に導電材として、モノフィラメントの径２０〜８０μの
ガラス繊維表面に金属が被覆された導電性繊維よシ形成
された不織布を複合せしめてシート状成形材料となし、
不織布は該成形材料の表面または芯部に位置せしめた導
電性樹脂成形材料は上記問題を解決し、目的を十分達成
し得るという知見を得て本発明を完成するに至ったもの
である。

すなわち、本発明は熱硬化性樹脂を基質とし、低収縮剤
２重合開始剤が配合された樹脂組成物に導電材が複合さ
れてなるシート状成形材料において、導電材はモノフィ
ラメントの径が２０〜８０μのガラス繊維の表面に金属
が被覆された導電性繊維より形成された不織布からなシ
、且つ該シート状成形材料の表面または芯部に複合され
てなることを特徴とするシート状の導電性低収縮樹脂成
形材料を提供するものである。

本発明における熱硬化性樹脂を基質とする樹脂組成物に
おいて、熱硬化性樹脂を例示すれば、不飽和ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラ
ミン樹脂などを挙げることができる。かかる熱硬化性樹
脂において、不飽和ポリエステル樹脂に補強材や充填剤
などが配合されてなるシート状成形材料はいわゆるシー
トモールディングコンパウンド（以下ｓｕｅと称する）
として公知であシ、他の成形材料に比して多くの利点を
有している。本発明の導電性低収縮樹脂成形材料の形態
はシート状のいわゆるＳＭＣをなすものであシ、また、
熱硬化性樹脂において好ましくは不飽和ポリエステル樹
脂である。

不飽和ポリエステル樹脂は、その原料によって特徴およ
び用途が種々に分けられる。すなわち、原料として、無
水マレイン酸、フマル酸などのＬうな脂肪酸不飽和多塩
基酸、無水フタル酸、イソフタル酸などのような芳香族
多塩基酸。

コハク酸、アジピン酸などのよう々脂肪族多塩基酸トリ
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチ
レングリコール、１．５−フーｙ−レンゲリコールのよ
うな多価アルコール類とを重縮合させて得られるアルキ
ッド樹脂をスチレン、ビニルトルエンのような重合性ビ
ニルモノマーに溶解した一般性能を有する市販の液状樹
脂、あるいはヘット酸を原料として使用した難燃性樹脂
、ジアリルフタレートを原料とした耐熱性樹脂などがあ
シ、これら液状不飽和ポリエステル樹脂はいずれのもの
であってもよい。

熱硬化性樹脂において問題となるのは重合硬化過程にお
いて重合収縮を伴なうことであって、精密成形において
特に問題となる。本発明における特徴の一つは低収縮樹
脂成形材料であることから、低収縮剤が配合される。不
飽和ポリエステル樹脂に対しては、例えば、ポリメチル
メタクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル。

ポリカプロラクタムなどの熱可塑性樹脂をスチレンモノ
マーに３０〜５０重量％溶解した溶液が低収縮剤として
配合される。

本発明において、熱硬化性樹脂を基質とする樹脂組成物
は低収縮剤とともに重合開始剤が配合される。かかる重
合開始剤としては、例えば不飽和ポリエステル樹脂を基
質とする場合、ラジカル重合開始剤として公知の有機過
酸化物、アゾビス化合物などから選択され有機過酸化物
は分解温度が９０〜１１０℃程度のものが好ましい。ま
た、ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリドなどの重合
促進剤を併用することもできる。

本発明の熱硬化性樹脂を基質とする樹脂組成物は、前記
のような低収縮剤２重合開始剤の他に、必要に応じて他
の配合剤、例えば増粘剤。

充填剤、離型剤、難燃剤、難燃助剤、顔料などが配合さ
れる。樹脂組成物の配合調製において配合物の分散性や
作業性、あるいは導電性繊維より形成された不織布を複
合してシート状成形材料を調製する際の作業性、および
成形加工性などからその粘度を調整する目的で配合され
る増粘剤としては、例えば酸化マグネシウム、水酸化マ
グネシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウムなどが
用いられ、また、充填剤としては水酸化アルミ、アルミ
ナ、炭酸カルシウム。

ワラストナイト、タルク、ケイ藻土、クレー。

カオリンなどの微粉末状物が単独または併用して用いら
れる。また、成形加工における成形品の離型性の改良を
目的として配合される離型剤としては金属石けん類、例
えばステアリン酸系のものが好適に用いられる。難燃剤
としては臭素系、塩素系、リン酸系などの公知のものが
用いられるが、好ましいのはリン酸系のリン酸アンモニ
ウム、トリクレジルホスフェ−）　、　）　ＩＪエチル
ホスフェート、酸性リン酸エステルなどである。更に難
燃助剤としては、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウ
ムなどがある。

本発明の熱硬化性樹脂を基質とする樹脂組成物において
、熱硬化性樹脂、低収縮剤、および重合開始剤の配合割
合は、組成物中熱硬化性樹脂、好ましくは不飽和ポリエ
ステル樹脂が１０〜２５重量％、低収縮剤５〜１５重量
％、その他の配合剤４０〜６０重量％、および重合開始
剤０５〜１重量％の範囲から選定される。

本発明の導電性低収縮樹脂成形材料からなる成形品にお
いて電磁波シールド性または電波受信性が付与されるの
はガラス繊維の表面に金属が被覆された導電性繊維によ
り形成された不織布が複合されることによるものである
。ガラス繊維のモノフィラメントの径は通常１０〜２０
μであって、かかるガラス繊維の表面に導電性物質が被
覆された導電性繊維から形成された不織布や織布は樹脂
組成物に複合された成形材料において、成形時に破断さ
れ易い。本発明はモノフィラメントの径は２０〜８０μ
、好ましくは３０〜５０μのガラス繊維の表面に金属が
被覆された導電性繊維より形成された不織布が樹脂組成
物に複合されることから、その成形材料を成形するに際
しての不織布の破断は発生しない。

ガラス繊維表面に被覆される金属は例えば、アルミニウ
ム、ニッケル、銅などが挙げられるが、比重、コスト、
被覆処理の雑品性などからアルミニウムが好ましいもの
として例示される。

被覆処理方法は無電解メッキ法、溶融金属への浸漬法々
どがあるが、特に限定されない。アルミニウムは融点が
約６６０℃であり、浸漬法を採用し得る。例えば溶融し
たアルミニウム中にガラス繊維を浸漬した後、引上げて
冷却することによシ、ガラス繊維表面に２〜４μの均一
なアルミニウム層が被覆される。

導電材としての使用形態は上記のように導電性処理され
た導電性繊維より形成された不織布であって、いわゆる
コンティニュアスストランドマット、チョツプドマット
であるのが好ましく、特に好ましいのはコンティニュア
スストランドマットである。一方、織布、いわゆるクロ
スであってもよいが、成形材料として、成形時に織布の
繊維は不織布より破断され易い。

而して、導電性の付与されないガラス繊維よシ形成され
た不織布あるいは織布を導電性処理することによって得
られる導電性繊維からなる導電材を使用するとともでき
るが、かかる導電材は導電性付与剤の密着性が不十分で
あって、ガラス繊維にあらかじめ導電性を付与した導電
性繊維よυ形成された不織布と比較して導電性は劣るの
で好ましくはない。

本発明において、モノフィラメントの径が２０〜８０μ
のガラス繊維の表面に金属が被覆された導電性繊維より
形成された不織布は樹脂組成物に複合せしめてシート状
の成形材料とする。

本発明のシート状の成形材料は、いわゆるＢＭＣの形態
をなすが、導電材としての不織布はＳＭＣの表面または
芯部に位置せしめる。このような位置にすることは、９
ＭＯとして不織布を複合せしめることが容易であること
、および該ＳＭＯによる成形品の機械的強度を向上ぜし
めるのに有効であることによるものである。かかる位置
に複合せしめる方法としては、樹脂組成物上に不織布、
特に好ましい形態としてのコンティニュアスストランド
マットを載置して樹脂組成物を含浸せしめることによっ
てＳＭｃの表面に位置せしめる方法、あるいは樹脂組成
物上にコンティニュアスストランドマットを載置し、更
にその上に樹脂組成物を載置、積層することによってＳ
ＭＯの芯部に位置せしめる方法を採ることができる。不
織布として上記のコンティニュアスストランドマットの
他に、チョツプドマットあるいは織布としてのクロスで
あっても同様の方法が採られる。

不織布は単数枚または複数枚を重ねて複合せしめてもよ
いが、樹脂組成物に対して５〜３Ｏｘｉチ、好ましくは
１０〜２０重量％を複合せしめる。３０重量％を越える
複合はシート状の成形材料としての成形性が低下し、ま
た５重量％以下でも導電性や機械的強度は低いものとカ
る。

本発明のシート状の導電性樹脂低収縮樹脂成形材料にお
いて、樹脂組成物に対して導電材としての不織布、例え
ばコンティニュアスストランドマットの２０重量％を複
合せしめた成形品の曲げ強度は２０　ｋｇ／’　ｗｍ　
２であって、通常のモノフィラメントの径が１０〜２０
μのガラス繊維より形成された不織布としてのコンティ
ニュアスストランドマットが１５重量％複合されて同様
に成形された成形品、の曲げ強度は２　ｋｇ／　ｍ？で
あることから機械的強度の向上が認めらねるものである
。

本発明のシート状の導電性低収縮樹脂成形材料の成形方
法は通常の加圧成形などによって行われ、その成形方法
は特に限定されない。例えば加圧成形において上記成形
材料を所定金型の面積に合致するように裁断しておき、
加圧成形時に該金型に載置して成形するという単純作業
動作による成形が可能となり、成形サイクルが従来の方
法と比較して大幅に短縮されるという利点がある。

本発明の成形材料によって成形された成形品の収縮率は
α０２〜０．０３ｇ６であるのに対し、低収縮剤を含ま
ない成形材料によシ同−条件で成形された成形品の収縮
率は〇４〜０．８％であることから、低収縮性への改良
効果が認められ、かかる低収縮性は金属グイキャストに
相当する寸法精度全示すことがら、精密成形性を必要と
する分野に応用することが可能となる。また、電磁波シ
ールド性は通常、電磁波の３０〜４０ｄＢ　の減衰があ
れば、電磁波シールドの９５チはカバーされると云われ
ているが、本発明の成形材料からなる成形品は電磁波に
対し４０〜６゜ｔｌＢ　の減衰を示・し、金属板に相当
するシールド効果を有し、更に、体積抵抗も１０″Ω錆
程度を示し、優れた導電性を有している。

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明するが、
かかる説明は本発明を何ら限定するものでないことは勿
論である。

実施例１ 不飽和ポリエステル樹脂（イソタイプ）１５重量部（以
下、部は重量部）、低収縮剤としてポリメチルメタクリ
レート１０部、重合開始剤としヤｔ−ブチルベンゾエー
トα８部、増粘、剤として酸化マグネシウムα１部、充
填剤として水酸化アルミニウム、離型剤としてステアリ
ン酸亜鉛を２部配合し充分混練して熱硬化性樹脂を基質
とする樹脂組成物を調製した。

別に、直径４０μのモノフィラメントからなるガラス繊
維を加熱溶融したアルミニウム中に浸漬して引上げるこ
とによって表面がアルミニウムで被覆された導電性繊維
より形成されたコンティニュアスストランドマット（４
５０り７ｍ２　）を用意し、先きに調製した樹脂組成物
の表面に含浸せしめることによって導電性繊維の複合さ
れたシート状成形材料を形成した。形成されたシート状
成形材料中の導電性繊維の含有量は２０重量％であった
。

次にこのシート状成形材料を使用して３００ｔｍ　Ｘ　
３００　ｍ　Ｘ　５０　ｍ　、厚さ５ｍの筐体及び１０
０　ｗｓ　Ｘ　５０　ｍ　Ｘ　３０　ｖａｌ、厚さ２憩
の筐体、並びに２５　ｗ　Ｘ　７６　ｍ、厚さ３ｍの板
体を・加圧成形機によって、加圧力１５０　ｋＣ９／　
ａｔｅ”　、成形温度１３０〜１４０℃にて成形し外表
面に導電性繊維が複合された筐体及び板体を得た。

得られた筐体は体積抵抗１０′Ω削、１０ＭＨｚ〜Ｉ　
ＧＨｚの範囲におけ゛る電磁波に対し４０〜６０　ｄＢ
　の減衰を示し、良好な電磁波シールド性能を示し、ま
た筐体の設計値に対する収縮率は００２〜α０３チであ
った。更に得られた板体の曲げ強度を測定したところ、
２１に９／−を示した。

実施例２ 実施例１における導電性繊維を樹脂組成物の上に載置し
、更にその上に樹脂組成物を載置してサンドイッチ状と
なした他は実施例１と同様に導電性繊維の複合された７
−ト状成形材料を形成した。形成されたシート状成形材
料中の導電性繊維の含有量は２０重量％であった。

次にこのシート状成形材料を使用して、実施例１と同様
に筐体及び板体を成形し、中心部に導電性繊維の複合さ
れた成形体を得た。

得られた。筐体は体積抵抗１０　Ω百、１０ＭＨｚ〜Ｉ
　ＧＨ２の範囲における電磁波に対し４０〜６０　ｄＢ
　の減衰を示した。また筐体の収縮率は（ＬＯ２〜０．
０４％であった。更に得られた板体の曲げ強度は２２ｋ
ｇ／ｍｍ”を示した。

比較例１ 実施例１における導電性繊維を、米国ランディ社よシ市
販されている１０モグラスマツト１（商品名）に変えた
他は実施例１と同様に導電性繊維の複合されたシート状
成形材料を形成した。

形成されたシート状成形材料中の導電性繊維の含有量は
２５重量％であった。

次にこのシート状成形材料を使用して、実施例１と同様
に筐体及び板体を成形し、外表面に導電性繊維が複合さ
れた筐体及び板体を得た。

得られた筐体のコーナ一部は導電性繊維の破断が肉眼に
よっても認められ、体積抵抗はｉ　ｏ’Ωｅｘ　、　１
０　ＭＨｚ〜Ｉ　ＧＨｚの範囲における電磁波に対し５
〜１０ｄＢ　の減衰を示すにとどまり、特性は低いもの
であった。更に得られた板体の曲げ強度は２　ｋｇ／　
、　２であった。

代理人内　１）　明 代理人萩　原　亮　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱硬化性樹脂を基質とし、低収縮剤１重合開始剤が
   配合された樹脂組成物に導電材が複合されてなるシート
   状成形材料において、導電材はモノフィラメントの径が
   ２０〜８Ｑｐのガラス繊維の表面に金属が被覆された導
   電性繊維より形成された不織布からなシ、且つ該シート
   状成形材料の表面または芯部に複合されてなることを特
   徴とするシート状の導電性低収縮樹脂成形材料。 ２、熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂である特許
   請求の範囲第１項記載の導電性低収縮樹脂成形材料。