JPS6071649A - プラスチツク充填剤 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明はプラスチック成形杓科Ｃ二かかわり、とくＣニ
ブラスチック母材との混合性が改良された光項伺に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

（１）近年、外部のＴＪ害元波から電子回路を保護し、
かつ元値回路等から発生する不要な電波を外部Ｃ：漏洩
するのを防止するため（二電子機器の筐体な′重液遮蔽
材料により形成することが要求されている。

このような′重液遮蔽材料としては、金属やプラスチッ
ク等があげられるが、前者の金属は優れた”ｌ；Ｌ　＋
反遮敞効呆を４１する反面、恵い、渦動、加工性が忌い
等の欠点があるため、プラスチック≦：４電住な刊与さ
せたものの使用が主流となりつつある。

プラスチック（二尋゛屯性を付与する方法としては、プ
ラスチックを成形淡、尋゛鴫性塗料を塗布したり、金属
な浴射、めつさしたりして表面に導電層を形成する方法
と、プラスチック内部≦ニカーボンヤ金属繊維等の導電
性の充填材を添加する内部添加法がある。

前者のプラスチック表面に導電層を形成する方法は、工
程が増え量産性に乏しい、導電層が長期間の使用により
剥がれてしまうという欠点があるため、後者の内部添加
法に期待が寄せられている。

しかしながら後者の内部添加法にも次のような問題があ
った。

すなわち所望の電波遮蔽効果を有するためには、カーボ
ンや金属等の導電性の充填材を多（１１，に配合する必
要があり、その結果分散不良を起こし成形品の機械的強
度が低下するという欠点があった。

いいかえれば電波遮蔽効果が大きく、プラスチックとの
混合が均一に行なえ、しかもプラスチックの強度を低下
させたり劣化させたりずろことのない導電性充填材は得
られていないのが実情であった。

（２）一般にセラミック製品は通常粉末状のセラミック
材料と樹脂成分を混線し、これを成形、脱脂、焼酵する
ことにより製造される。

ここでセラミック材料と混合される樹脂は成形の際のバ
インダーとしての役割を果たすものであり、後工程の脱
脂工程と重要々関係を有し、樹脂の選択を誤まると脱脂
工程で充分Ｃ：脱脂されな力５つたり、反対（二急救に
脱脂されて成形体に欠陥を生ずる等の問題がでてくる。

而して樹脂成分を多量に必要とする押出成形や射出成形
等の成形手段を用いる場合、或いは特に肉厚の複雑な形
状の成形体を射出成形法Ｃ二より製造する場合において
は、セラミック材料と樹脂成分を均一に混合することが
雌しく、従って歪みのない成形体を得ることが難しいと
いう難点があった。

いいかえれば混合が容易で均一な組成を有し、成形性が
高く脱脂処理後も欠陥を生じ外いような（Ｊ１１成分と
セラミック粉末（すなわち充填材）の組み合わせは得ら
れていないのが実情であった。

〔発明の目的〕

本発明はこのような点に対処してなされｋもので、プラ
スチックに均一に分散することができ、かつ添加して機
械的強度を向上させ、しかも電波遮蔽効果の大きい導電
性充填材を提供することを目的とする。

また、混合が容易で均一な組成を有し、成形性が高く脱
脂処理後も欠陥を生じない射出成形用セラミック組成物
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

す女わち本発明の充填材は、その表面電荷をプラスチッ
ク母材にくらべてプラスとなるような処理を施し、プラ
スチックへの分散を良くしたことを特徴とする。

充填材とプラスチック母材との混合性は、充填材の種類
によってはか々りわるく、とくに細かいほど４つろくな
ることが知られている。しかし、その理由については知
られていない。

本発明をするについては、充填材とプラスチックの混合
性のイつるさを説明づけたことが根拠となっている。

２種の異なる物質を接触させるとき、両者の表面に電荷
の生じることはよく知られている。例えば、ねとの毛皮
とエボナイトの接触では、毛皮が■に、エボナイトがｅ
に帯電する。Ｏ帯電物質を上方に、○帯電物質を下方に
並べた列を接触（または摩擦）　イｉＦ電序列とよび、
天然物質や日常品およびは離層について多くの報告例が
ある。この序列は、報告者によって多少の矛盾があるが
、大体一致していて、何か物質固有の因子が帯電の仕方
を決めると考えられる。金属の場合、この因子は仕；Ｓ
関数であるが、絶縁物の場合には、物質定数や他の表面
測定値と帯電の関係がはっきりしない。

この１１１由には、測定のしにくいことのほか（二、今
までの帯電序列に現イ）れた絶縁物の化学組成が複雑で
系統だっていないことや、序列が極性Ｃ二のみ注目して
定線的でないこともあげられる。

一方、物質粒子の径が小さくなると、粒子に働く爪刃が
小さくなり、帯電による静電力が相対的ｆ二人きくなる
。したがって、帯電現象は自然界の微粒子や工業用粉体
の挙動に大きな影響をおよぼす。

例えば、液中の粉体粒子表面の帯電が変化すると、分散
や凝集といった性質が大きくかイつるのけ、粉体工業の
常識である。

大量の充填材を含むプラスチック成形祠料を射出成形し
ようとするとき、成形イル２内および金型内での成形材
料の状態は液中に粉体を混合した状態に似て、充填材の
表面の帯電が変化すると混合状態が変化するのではない
かと考えた。

比較的混合状態のよくない充填材と、比較的混合状態の
よい充填材をそれぞれ表面電荷をｆｌｌＩ定したところ
プラスチック母材に比較して前行はマイナス、、後者は
プラスであることが判明し／ζ。

この事実に着目し、充填（オの表面電荷をプラスチック
母材にくらべてプラスとなるような処理を施すことによ
って充填材の混合性を改良したが本発明である。

なお、実験によれば充填材の表面電荷が、プラスチック
母材にくらべてプラス０マイクロクーロン／グラム以上
であると分散性がかなり良い。

処理剤の例としてシラン系カップリング剤がある。なか
でもアミン系のものは充填材の表面電荷を大きくプラス
側に移動させる効果がある。

じ；波遮蔽効呆を有するプラスチック成形品をつくるた
めの成形］７（料では、プラスチック母材としてポリス
チレン、冗′ｌ！ｉｌ材として銅繊維を用いたとき、ア
ミン系シランカップリング材で処理するととＣ二よって
充填材の表面電荷はプラス側に大きくＪＶ　勤した。こ
の成形材料を用いて射出成形したところ充填材の分散が
良く成形品は機絨的強度が確保でき、し、ワ）も電波適
ｄ効呆が大きかった。

セラミックら）休に合成樹脂を混合してこれを成形する
方法で（ζ、セラミック粉体としてシリコンナイトう・
１ド、合成樹脂としてエチレン酢酸ビニル）：ミ富合体
とパラフィンの混合物を用いたとき、アミン系シランカ
ップリング材て処理するとと【二よって光り工（材の表
面電荷はプラス側に大きく異動し　／こ　。

この混合物を射出成形したところ充填トｊの分散がよく
歪みのない成形品が得られ、これを脱脂焼結して欠陥の
ないセラミック製品を得ることかでき　／こ　。

〔発明の実施例〕

次に不発明の実施例（二ついて説明する。

実施例１ 直径約関μｍの銅繊維に７′−アミツブＤピルトリエト
キシシランをディップ法により塗λ′ｉ］シ、ひきつづ
きポリスチレン変成のポリフェニレンオキ→犬イド６１
列行をディップ塗布Ｃ二より１皮へし７ヒ。

このようにして得られた導電性充填材２０の亀境部をポ
リスチレン樹脂８０重量部に混合して、厚さ３話の成形
品を製造した。とのものの電波ｊＪｆｆ　ｋ効果は５０
０　ＭＨｚで４０ｄＢであった。また、２み電）圭う己
填材は均一に分散しており、成形品の強度の低−［°や
劣化は見られなかった。

銅繊維を直接にポリスチレン変成ポリフェニレンオキサ
イド樹脂Ｃニデイツプしたときは、最終的に成形品での
分散がよくなく部分的々かたよりを生じた。銅繊維のポ
リスチレン変成ポリフェニレンオキサイド樹脂Ｃ二くら
べての表面電荷はマイナスであったが、シラン処理によ
ってプラス２０マイクロクーロン／グラム以上となった
。

実施例２ シリコンナイトライド粉末を２（Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン〕にディ
ップ処理し、この粉末１００容量部に対して、ＢＶＡ７
容泣部容置部パラフィン１０容景部を加え常温で混線し
た。混線の結果均一な組成のシリコンナイトライド組成
物が得られた。

これを１９０°Ｏ，５ｏｏＫｙ／ｄの条件で射出成形し
てセラミック板状体を得、次いでこれを炉中に入れ５０
０℃まで段階的に加熱して脱脂を行なった。

脱脂後の成形体の重量を測定したところ、充分（＝脱脂
されていることが分かった。また成形体に歪み、亀裂、
人、その他の欠陥は見られなかった。

次にこの成形体を１７５０℃で焼結したところ、歪みや
欠陥のない良好な特性のシリコンナイトライド焼結体が
得られた。

シリコンナイトライド粉末をシラン処理しないで混合し
た場合、成形しただけでは欠陥がわからなかったが、脱
脂処理をしてみたところクラックを生じた。

シリコンナイトライド粉末のＥＶＡ−パラフィン組成物
にくらべての表面電荷はマイナス′であったが、シラン
処理（二よってプラス４０マイクロクーロン／グラム以
上となった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の充−１ｆｆｉｌ　ｉＡは、
母材樹脂との混合性が著しるしく改良され、ラリ）゛・
１材が均一にプラスチックＣ二分散して強度の大きいし
かも劣化のないプラスチック成形品をｇＵＭすることが
できる。

充填材が銅繊維のような導電性材料とし、これをプラス
チックに均−Ｃ二分散させることによ一つ又電波遮蔽効
果の大きいプラスチック成形品を兆ｊ！造することがで
きる。

また、シリコンナイトライドのようなセラミック粉体な
樹脂（二まぜて射出成形する場合（二は、混合が容易で
均一（二混練するととができるばかりでなく、混合した
樹脂の脱脂がじやすく脱脂および焼結処理Ｃ二より歪み
や欠陥のない均一な組成の成形体を製造することができ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　プラスチック成形材料の充填材の表面電荷をプ
   ラスチック母材にくらべて少なくともプ？スとなるよう
   な処理を施したことを特徴とするプラスチック充填材。 （２）　プラスチック成形材料の充填材の表面電荷をプ
   ラスチック母材にくらべてプラスＯマイクロクーロン／
   グラム以上とする特許請求の範囲第１項に記載のプラス
   チック充填材。 （３）　プラスチック成形材料で、無機質または金属質
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項のいず
   れかに記載のプラスチック充填材。 （４）　セラミック粉末に合成樹脂を混合してこれを成
   形する方法Ｃ＝おいて、セラミック粉末を充填材とした
   特許請求の範囲第１項、第２項、第３項のいずれかに記
   載のプラスチック充填材。 （５）合成樹脂な熱可塑性樹脂、セラミック粉末をシリ
   コンナイトライド、シリコンカーバイト。 アルミナ等とする特許請求の範囲第４項に記載のプラス
   チック充填材。 （６）　熱可塑性樹脂をエチレン酢酸ビニル共重合体と
   パラフィンの混合物、セラミック粉末をシリコンナイト
   ライド、処理剤をシラン系カンプリング剤とする特許請
   求の範囲第５項に記載のプラスチック充填材。 （カ　プラスチック成形材料で、合成樹脂を熱１」塑性
   樹脂とし、無機質まプヒは金！！ｉ質充填相を炭素繊維
   、ガラス繊維、あるいはこれらに金屓被）ｊσをしたも
   の、金属繊維とした特許請求の範囲第３項に記載のプラ
   スチック充填材。 （８）熱可塑性樹脂をポリスチレンまたはその変成樹脂
   、金属繊維な錦繊維とした特許請求の範囲第７項に記載
   のプラスチック充ｔ（Ｈｏ（９）処理剤を導電性材料ま
   たは導電性１利を混合して４電性をもたせたものとした
   特肝ｈメツ求の軸囲第１項、第２項、第３項、第７項、
   第８項のいずれかに記載のプラスチック元８ｉ材。