JPS6317866B2

JPS6317866B2 -

Info

Publication number: JPS6317866B2
Application number: JP60031837A
Authority: JP
Inventors: Kohei Kusunoki; Masaaki Konki; Michio Akakabe
Original assignee: Fujikura Rubber Works Ltd
Current assignee: Fujikura Rubber Works Ltd
Priority date: 1985-02-20
Filing date: 1985-02-20
Publication date: 1988-04-15
Also published as: JPS61190559A

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〕殴米諸国においては、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。〔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とも
に、下記の一般式で示される酸化亜鉛を主成分と
する複合酸化物を前記熱可塑性樹脂100重量部に
対し１〜52重量部添加したことを特徴とするもの
である。 ZnO・CrO₃・nZnO・mH₂O 〔ただし、ｎ＝１〜４、ｍ＝１〜６、Cr：Zn＝
１：２〜５（モル比）〕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、下記の一般式で示される酸化亜鉛を主成分と
する複合酸化物を前記熱可塑性樹脂100重量部に
対し１〜52重量部、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。 ZnO・CrO₃・nZnO・mH₂O 〔ただし、ｎ＝１〜４、ｍ＝１〜６、Cr：Zn＝
１：２〜５（モル比）〕本発明によれば、金属繊維と共に半導体である
ジンククロメート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という
利点がある。また、本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物
によれば、前述のようなジンククロメートととも
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
維を均一に分散でき、金属繊維を一度に多量に投
入可能になる。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
ハウジングなどに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。さらには完全焼鈍温度の85〜95％の焼鈍温度
で不完全に焼鈍された金属繊維などの一種以上を
用いることができる（特願昭59−183314号参照）。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を生じるからであ
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ジンククロメートを熱可塑
性樹脂100重量部に対し、１〜52重量部添加する。上述のジンククロメートは下記の一般式によつ
て示される亜鉛およびクロムの多元系複合酸化物
である。 ZnO・CrO₃・nZnO・mH₂O 〔ただし、ｎ＝１〜４、ｍ＝１〜６、Cr：Zn＝
１：２〜５（モル比）〕このようなジンククロメートを熱可塑性樹脂に
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く、種々の理由が考えられ
る。すなわち、ジンククロメートを添加すること
により金属繊維の酸化被膜形成を抑制できるこ
と、またジンククロメートが半導体としての性質
を有していることから、ジンククロメートそれ自
身の導通効果、さらにジンククロメートを添加す
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。このようなジンククロメートは熱可塑性樹脂
100重量部に対し、１〜52重量部添加する。ジン
ククロメートの添加量が１重量部未満であると、
ジンククロメートを添加した効果が表れず、一方
52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２〜35重量部である。このようなジンククロメートの粒径は好ましく
は１〜50μｍであり、最も好ましくは５〜20μｍ
である。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、
50μｍ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。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、金属繊維およびジン
ククロメート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、樹脂成形部に機械
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18容量％（56重量
部）、滑剤としてエチレンビスステアリン酸アミ
ド0.8重量部を添加するとともに、ZnO・CrO₃・
4ZnO・4H₂O（ジンククロメートZTO：商品名、
東邦願料工業(株)）〔前記ZnO・CrO₃・4ZnO・
4H₂Oの化学分析をJISK5114−７−５および
JISK5114−７−６に基づき行つたところ、
ZnO69.5±1.5％、CrO₃17.5％±1.5％の値であつ
た〕の添加量を変化させて添加し、電磁遮蔽効果
を測定した。測定はタケダ理研製の近接界電磁波
用シールド材評価器（TR−17301）とスペクト
ルアナライザー（TR−4172）を併用し、磁界波
（SE Ｈ）〔いずれも100MHz〜600MHzの平均値で
示す〕について行つた。結果を第１図に示す。図中〇はZnO・CrO₃・
4ZnO・4H₂Oの電磁波遮蔽効果を示す。また、
ZnO・CrO₃・4ZnO・4H₂O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、ZnO・
CrO₃・4ZnO・4H₂Oを添加しない場合、電磁波
遮蔽効果は磁界波で36dB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
あつては磁界波にあつても65dB以上にも達する
ことができ、また比較的遮蔽の容易な電界波につ
いては、この測定装置の測定範囲75dBを超える
値が得られ、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ZnO・CrO₃・
4ZnO・4H₂Oを樹脂100重量部に対し17.5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ZnO・CrO₃・4ZnO・4H₂O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56重量部であつた。この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、36dBから12dB（33％以下）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、66dBから58dB（81％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18容量％（56重
量部）を添加するとともに、ZnO・CrO₃・
4ZnO・4H₂Oを17.5重量部添加した電磁波遮蔽用
組成物を製造した。このときのABS樹脂とAl繊
維との混練速度は１Kgあたり17分を要した（下記
の第１表に実施例2Aとして示す）。比較として実
施例１のようにエチレンビスステアリン酸アミド
を1.4重量部添加した場合（下記の第１表に実施
例2Bとして示す）は１Kgあたり８〜９分で良好
に混練可能であつたから、滑剤の添加により混練
時間は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。結果を下記の
第１表にに示す。

〔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
用組成物は、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グラフ、第２図は本発明
による電磁波遮蔽用組成物の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、下記の一般式で示される酸化亜鉛を主成分と
する複合酸化物を前記熱可塑性樹脂100重量部に
対し１〜52重量部添加したことを特徴とする電磁
波遮蔽用組成物。 ZnO・CrO₃・nZnO・mH₂O 〔ただし、ｎ＝１〜４、ｍ＝１〜６、Cr：Zn＝
１：２〜５（モル比）〕２熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
に、下記の一般式で示される酸化亜鉛を主成分と
する複合酸化物を前記熱可塑性樹脂100重量部に
対し１〜52重量部、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。 ZnO・CrO₃・nZnO・mH₂O 〔ただし、ｎ＝１〜４、ｍ＝１〜６、Cr：Zn＝
１：２〜５（モル比）〕