JPS6251983B2

JPS6251983B2 -

Info

Publication number: JPS6251983B2
Application number: JP14612284A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Takahashi; Michio Akakabe
Original assignee: Fujikura Rubber Works Ltd
Current assignee: Fujikura Rubber Works Ltd
Priority date: 1984-07-16
Filing date: 1984-07-16
Publication date: 1987-11-02
Also published as: JPS6126667A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の分野〕本発明は電磁波遮蔽用に用いる導電性樹脂組成
物、特に従来の電磁波遮蔽用組成物に比較して良
好な電磁波遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用組成物
に関するものである。〔発明の背景〕欧米諸国においては、電子機器の近傍に置かれ
た他の電子機器あるいは電気製品の誤動作および
電子機器を操作する人間の健康上の配慮から前記
の電子機器、すなわちコンピユータ、ワードプロ
セツサーなどのハウジングに前記電子機器の放射
する電磁波を遮蔽するような処理をしたものを用
いることが義務付けられている。前述のような電子機器における電磁波遮蔽は、
我が国においても早晩義務付けられる傾向にあ
り、種々の電磁波遮蔽方法が検討されている。前述のような電磁波の遮蔽は、基本的には電子
機器を覆うハウジングに適度の導電性を付与する
ことにより達成しえるわけであり、従来はハウジ
ング内壁に亜鉛を溶射して亜鉛被膜を形成させ、
ハウジングに導電性を付与する方法、またハウジ
ング内部に導電性塗料を塗布し、ハウジングに導
電性を付与する方法などが良く知られている。さらに、ハウジングの本体となる熱可塑性樹脂
に導電性材料を導入し、ハウジング自体を導電性
にしたものも知られている。しかしながら、前述の亜鉛溶射による方法ない
し導電性塗料をハウジング内壁に塗布する方法に
あつては、あらかじめ成型されたハウジング内壁
に亜鉛を溶射あるいは導電性塗料を塗布するわけ
であるから、製造上手間が掛かるとともに、特に
導電性塗料にあつては、導電性塗料自体が高価で
あるために、コスト高にならざるをえないという
欠点があつた。また、導電性材料を熱可塑性樹脂に混合したハ
ウジングは、導電性を電磁波遮蔽効果のある、体
積固有抵抗10^-1〜10^-3Ωcmに保持しようとする
と、導電性材料の混入量を多くしなければならず
強度的に低下する欠点があり、一方充分な強度を
有するハウジングを製造しようとすると、導電性
が前記の値にならないという欠点があつた。この
ため、少ない導電性材料の添加量で良好な電磁波
遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用組成物が希求され
ている。充分な強度を有し、かつ良好な前述の体
積固有抵抗を有する電磁波遮蔽用組成物は、従来
の導電性材料と同じ添加量で、改良された電磁波
遮蔽効果を示すような組成物を提供することによ
り解決されることは明らかである。〔発明の概要〕本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、
充分な強度と導電性を有する電磁波遮蔽用の製品
を製造しえる電磁波遮蔽用組成物を提供すること
を目的とする。したがつて、本発明による電磁波遮蔽用組成物
は、熱可塑性樹脂に金属繊維を添加すると共に、
前記熱可塑性樹脂100重量部に対し鉄族の化合物
を１〜80重量部および一般式
NaxAlxSi_(12-x)O₂₄NaySzで示される、通称群青
を0.2〜18重量部添加したことを特徴とするもの
である。さらに本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物
は、熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
に、前記熱可塑性樹脂100重量部に対し鉄族の化
合物を１〜80重量部、一般式
NaxAlxSi_(12-x)O₂₄NaySzで示される、通称群青
を0.2〜18重量部さらに脂肪酸アミドおよび金属
石鹸からなる群より選択された滑剤の一種以上を
0.1〜２重量部添加したことを特徴とするもので
ある。本発明によれば、金属繊維とともに鉄族の化合
物および一般式NaxAlxSi_(12-x)O₂₄NaySzで示さ
れる、通称群青と呼ばれる珪酸塩を適宜量添加し
ているので、電磁波遮蔽用成形品の強度を低下せ
しめることなく、電磁波遮蔽効果を良好にするこ
とができる。また、本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物
によれば、鉄族の化合物および一般式
NaxAlxSi_(12-x)O₂₄NaySzで示される、通称群青
と呼ばれる珪酸塩とともに、適宜量の滑剤を添加
し、さらに良好な電磁波遮蔽効果を達成できると
ともに、金属繊維のフアイバボールの形成を防止
できるため、前記金属繊維、鉄族化合物および群
青を均一に分散でき、金属繊維を一度に多量に投
入可能となる。したがつて、作業性が著しく向上
し、再現性が向上するという利点がある。〔発明の具体的説明〕本発明を更に詳しく説明する。本発明による電磁波遮蔽用組成物は、基本的に
は、熱可塑性樹脂中に金属繊維を混合したもので
あるが、このような熱可塑性樹脂は、基本的に限
定されるものではなく、従来この種の電子機器の
ハウジングなどを用いられる樹脂を有効に用いる
ことができる。たとえば、ポリプロピレン樹脂、
ABS樹脂、変性PPO樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、PPS樹脂などの一種以上で
あることができる。本発明において用いられる導電性物質は、前述
のように金属繊維であるが、本発明に用いられる
金属繊維は基本的に限定されるものではない。た
とえば、びびり振動切削法、引抜き法あるいは溶
融紡糸法などによつて製造されたアルミニウム繊
維、ステンレス繊維、銅繊維、鉛繊維、タングス
テン繊維、モリブデン繊維、あるいはAl―Mgな
いしAl―CuなどのAl合金繊維、黄銅などのCu合
金繊維等の一種以上を有効に用いることができ
る。本発明による熱可塑性樹脂への金属繊維の添加
量は、好ましくは金属繊維が５〜25容量％であ
り、単位体積あたりの存在本数は、好ましくは
500本／cm³以上である。金属繊維の添加量が５容
量％未満であると、充分な導電性を付与できない
虞があり、また25容量％を超えると、電磁波遮蔽
用組成物の成形が困難になる虞が生じるからであ
る。また、単位体積あたりの存在本数が500本／
cm³未満であると、充分な導電性を発揮できない虞
があるからである。このような組成物に鉄族の化合物を熱可塑性樹
脂100重量部に対し、１〜80重量部添加する。本発明において使用される鉄族の化合物は基本
的に限定されるものではない。たとえば、鉄
（Fe）、コバルト（Co）、ニツケル（Ni）などの酸
化物あるいは硫化物を用いることができる。この
ような鉄族の化合物の具体例としては、α―
Fe₃O₄、Sr―Fe₂O₃、MnZn―Fe₂O₃、NiZn―
Fe₂O₃、Ba―Fe₂O₃、Co―Fe₂O₃、FeS₂などの一
種以上を挙げることができる。鉄族の化合物を添加するとなぜ電磁波遮蔽効果
が向上するのか、必ずしも明らかではないが、鉄
族の化合物を添加することにより金属繊維の酸化
被膜形成を抑制すること、また、鉄族の化合物が
半導体としての性質を有していることから、鉄族
の化合物それ自身の導通効果、そして鉄族の化合
物を添加することにより樹脂の剛性が向上するた
め金属繊維同志の離間を防止できるなどの複合効
果のために電磁波遮蔽効果が向上するものと予想
できる。このような鉄族の化合物は熱可塑性樹脂100重
量部に対し、１〜80重量部添加する。鉄族の化合
物の添加量が１重量部未満であると、鉄族の化合
物を添加した効果が表れず、一方80重量部を超え
て添加してもそれ以上電磁波遮蔽効果の向上は望
めず、また流動性が悪化するからである。最も好
ましくは８〜35重量部である。このような鉄族の化合物の粒径は好ましくは
0.1〜10μｍであり、最も好ましくは、0.2〜５μ
ｍである。0.1μｍより小さいと、樹脂に添加し
たときの溶融粘度を上昇させるため、金属繊維の
切断などを促進し、添加効果が認め難くなり、ま
た、10μｍより大きいと、少量の添加により樹脂
強度が低下し実用性を損なう欠点を生じる可能性
がある。前述のように鉄族の化合物とともに一般式
NaxAlSi_(12-x)O₂₄NaySzで示される、通称群青と
呼ばれる珪酸塩を熱可塑性樹脂100重量部に対
し、0.2〜18重量部添加する。一般式NaxAlxSi_(12-x)O₂₄NaySzの、通称群青
と呼ばれる珪酸塩を添加するとなぜ電磁波遮蔽効
果が向上するのか、必ずしも明らかではないが、
この群青は一般式よりも推測出来るように塩およ
び金属酸化物から構成されており、この複塩とし
てのイオン動向および複合金属酸化物としての伝
導電子またはホールによる半導電性とによつて得
られるものと推定される。このような群青は、前述のように熱可塑性樹脂
100重量部に対し、0.2〜18重量部添加する。前記
群青の添加量が0.2重量部未満であると、前記群
青を添加した効果が表れず、一方18重量部を超え
て添加してもそれ以上電磁波遮蔽効果の向上は望
めず、また流動性が悪化するからである。最も好
ましくは１〜10重量部である。前記鉄族の化合物とこの一般式
NaxAlxSi_(12-x)O₂₄NaySzで示される、通称群青
と呼ばれる珪酸塩との混合比は好ましくは、化合
物：群青＝１：９〜９：１（重量比）であるのが
よい。この範囲を逸脱すると、それぞれの効果は
認められるものの相乗効果が発揮されにくくなる
という欠点を生じる虞があるからである。本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物にあつ
ては、このような電磁波遮蔽用組成物にさらに、
脂肪酸アミドおよび金属石鹸からなる群より選択
された滑剤の一種以上を添加する。このような滑剤は、金属繊維のフアイバボール
化、すなわち金属繊維が丸まつてボール状になる
ことを防止することにより、金属繊維、鉄族化合
物および群青が樹脂中に均一に分散するように添
加される。このため、本発明による電磁波遮蔽用
組成物を使用して製造された成形品は安定な電磁
波遮蔽効果を示すことになり、再現性よく電磁波
遮蔽用組成物を製造できるようになる。また、こ
の滑剤を添加することにより金属繊維を一度に多
量に添加可能になるとともに、押出機のノズルの
詰まりを防止でき、また金属繊維の切断を防止で
きるので、電磁波遮蔽効果も向上させることがで
きる。このような脂肪酸アミドとしては、たとえばエ
チレンビスステアリン酸アミド、オキシステアリ
ン酸アミド、ステアリン酸アミド、パルミチン酸
アミドなどの一種以上を例として挙げることがで
き、また金属石鹸としては、ステアリン酸カドミ
ウム、ラウリン酸カドミウム、リシノール酸カド
ミウム、ナフテン酸カドミウム、２―エチルヘキ
ソイン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ラ
ウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ナフ
テン酸バリウム、２―エチルヘキソイン酸バリウ
ム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシ
ウム、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸ス
トロンチウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜
鉛、リシノール酸亜鉛、２―エチルヘキソイン酸
亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性ステアリン酸
鉛、ナフテン酸鉛、ステアリン酸スズ、ステアリ
ン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムな
どの一種以上を挙げることができる。このような脂肪酸アミドおよび金属石鹸からな
る群より選択された滑剤の一種以上は、熱可塑性
樹脂100重量部に対し、0.1〜２重量部、好ましく
は0.5〜1.5重量部添加される。滑剤の添加量が0.1
重量部未満であると、滑剤を添加した効果がな
く、一方２重量部を超えると、樹脂成形品に機械
強度が不足する虞を生じるからである。次ぎに本発明の実施例について説明する。実施例１ ABS樹脂100重量部に対し、径30μｍ、長さ２
mm、アスペクト比67のAl繊維を22容量％（72重
量部）、滑剤としてエチレンビスステアリン酸ア
ミド1.2重量部を添加するとともに、添加量を変
化させてα―Fe₃O₄および群青（α―Fe₃O₄：群
青＝４：６）の混合物を添加し、電磁波遮蔽効果
を測定した。測定はタケダ理研製のTR―17301と
TR―4172を併用し、電界波および磁界波（どち
らも100MHz〜600MHzの平均）について行つた。結果を第１図に示す。図中、〇は磁界波、△は
電界波の電磁波遮蔽効果を示す。また、および珪酸塩の添加量が０のデータは、従来の
電磁波遮蔽用組成物の電磁波遮蔽効果を示すもの
である。この第１図より明らかなように、α―Fe₃O₄お
よび群青を添加しない場合、電磁波遮蔽効果は電
界波で55dB、磁界波で42dBであつた。これに対し本発明による電磁波遮蔽用組成物に
あつては電界波にあつては75dB以上、磁界波に
あつては65dBにも達することができ、電磁波遮
蔽効果が著しく向上していることがわかつた。次ぎに、20℃／50％RH→50℃／85％RH→20
℃／50％RH→20℃→20℃／50％RH→50℃／30％
RH→20℃／50％RH→20℃の湿熱サイクルを一工
程２時間合計16時間で10サイクル行つたときの電
磁波遮蔽効果の低下率を測定した。結果を第２図に示す。図中〇はα―Fe₃O₄およ
び群青を樹脂100重量部に対し8.6重量部添加した
本発明による電磁波遮蔽用組成物であり、×はα
―Fe₃O₄および群青を添加していない従来の電磁
波遮蔽用組成物の結果を示すものである。なお、
両組成物のAl繊維の添加量は上述と同じ72重量
部であつた。この第２図より明らかなように、磁界波におけ
る従来の電磁波遮蔽用組成物の電磁波遮蔽効果は
湿熱サイクル後、42dBから13dB（31％に低下）
に低下しているが、本発明による電磁波遮蔽用組
成物においては、65dBから48dB（74％に低下）
と低下率が小さいことがわかつた。実施例２ ABS樹脂100重量部に対し、径30μｍ、長さ２
mm、アスペクト比67のAl繊維を22容量％（72重
量部）を添加するとともに、α―Fe₃O₄および群
青（α―Fe₃O₄：群青＝４：６）の混合物を8.6
重量部を添加した電磁波遮蔽用組成物を製造し
た。このときのABS樹脂へのAl繊維の混練速度
は１Kgあたり25分を要した。実施例１のようにエ
チレンビスステアリン酸アミドを1.2重量部添加
した場合は１Kgあたり12〜13分で良好に混練可能
であるから、混練時間が約半分に短縮できること
が明らかになつた。このような電磁波遮蔽用組成物より試験片を製
造し、電磁波遮蔽効果を測定した。結果を実施例
１の場合と併せて下記の第１表に記載する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による電磁波遮蔽
組成物は、良好な電磁波遮蔽効果を有する電磁波
遮蔽用製品を製造することができるとともに、滑
剤を併用することにより作業性良く電磁波遮蔽用
組成物を製造することも可能になるという利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁波遮蔽用組成物の電
磁波遮蔽効果を測定したときのグラフ、第２図お
よび第３図は湿熱サイクルによる電磁波遮蔽効果
の低下を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
に、前記熱可塑性樹脂100重量部に対し鉄族の化
合物を１〜80重量部および一般式
NaxAlxSi_(12-x)0₂₄NaySzで示される、通称群青
を0.2〜18重量部添加したことを特徴とする電磁
波遮蔽用組成物。２熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
に、前記熱可塑性樹脂100重量部に対し鉄族の化
合物を１〜80重量部、一般式
NaxAlxSi_(12-x)0₂₄NaySzで示される、通称群青
を0.2〜18重量部さらに脂肪酸アミドおよび金属
石鹸からなる群より選択された滑剤の一種以上を
0.1〜２重量部添加したことを特徴とする電磁波
遮蔽用組成物。