JPS6377971A - ステンレス繊維含有熱可塑性樹脂組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明はステンレス繊維含有熱可塑性樹脂組成物に関
し、さらに詳しく言うと、電磁波シールド性、難燃性、
耐衝撃性などに優れ、たとえば電子機器のハウジングの
形成材料として好適なステンレスｍ維含有熱可塑性樹脂
組成物に関する。

［従来の技術およびその問題点］ 近年、電子機器、ＯＡ事務処理機器、家電機器等のハウ
ジング分野では、製品の合成樹脂化が進行している。し
かしながら、合成樹脂は、電子機器などから放出する電
磁波が透過するので、ノイズの発生、素子等の誤動作等
の電磁波障害が発生している。

この電磁波障害を防止するハウジング材料として、熱可
塑性樹脂中に導電性フィラーとしてステンレス繊維を添
加することにより電磁波シールド性を付与した樹脂組成
物が知られている（特開昭５８−１２９０３１号公報　
特開昭５８−１５０２０３号公報参Ｎ）。

しかしながら、これら従来の樹脂！ｉ１戒物においては
、ＴＬ電磁波シールド性ある程度向−■ニジたものの未
だ充分とは言えず、また、難燃性に乏しいという問題が
あった。

さらにステンレス繊維の塊状物が生じて樹脂表面の外観
が悪化するという新たな問題もあった。

［発明の目的］ この発明は前記事情に基いてなされたものである。

すなわち、この発明の目的は、電磁波シールド性を向上
させると共に、難燃性、耐衝撃性に優れ、かつ表面の外
観が良好な樹脂組成物を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、筐体に設けた格子部分に
おける電磁波シールド性を向上させることができる樹脂
組成物を提供することである。

［前記目的を達成するための手段］ 前記目的を達成するために、この発明者が鋭意研究を重
ねた結果、熱可塑性樹脂と、特定のステンレス繊維と、
滑剤とを特定の割合で配合することによって、電磁波シ
ールド性特に筐体における格子部分での電磁波シールド
性、難燃性、耐衝撃性、成形品外観に優れた樹脂組成物
が得られることを見出してこの発明に到達した。

すなわち、前記目的を達成するためのこの発明のａ要は
、熱可塑性樹脂と、ステンレス繊維と、滑剤とを含有し
、前記熱可塑性樹脂と前記ステンレス繊維と前記滑剤と
の合計をもって１００重量％とするときに、前記熱可塑
性樹脂の配合量が８２〜９７．９重量％であり、前記ス
テンレス繊維の配合量が２〜１５重量％であり、滑剤の
配合量が０．１〜６重量％であり、前記ステンレス繊維
が繊維長１．５〜３．５ｍｍ、アスペクト比１００以上
のステンレス繊維であることを特徴とするステンレス繊
維含有熱可塑性樹脂組成物である。

この発明における熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポ
リスチレンおよびその共重合樹脂等のスチレン系樹脂、
ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂およびその共重合
樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ポリア
ミド系樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、熱可
塑性ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイドおよ
びノリル樹脂、ポリスルフォン等のエンジニアリングプ
ラスチックが挙げられる。

前記スチレン系樹脂としては、たとえば、スチレン単独
重合体、ゴム強化ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＳＡＮ樹
脂、ＡＣ３樹脂等が挙げられる。

前記ポリオレフィン樹脂としては、たとえば。

超高密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中、低密
度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエ
チレン、アイソタクチックポリプロピレン、シンジオタ
クチックポリプロピレン。

アタクチックポリプロピレン等のポリプロピレン、ポリ
ブテン、４−メチルペンテン−１樹脂等が挙げられ、ま
た、この発明においては、エチレン−プロピレン共重合
体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビ
ニル共重合体、′／ロピレンー塩化ビニル共重合体等の
オレフィンとの共重合体をも使用することができる。

前記塩化ビニルの共重合樹脂としては、たとえば、塩化
ビニル−酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン
共重合樹脂、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合樹脂
等が挙げられる。

前記酢酸ビニル系樹脂としては、たとえば、酢酸ビニル
樹脂、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルブチラ
ール等が挙げられる。

ポリアミド系樹脂としては、たとえばナイロン６、ナイ
ロン８．ナイロン１１．ナイロン６６、ナイロン８１０
等が挙げられる。

前記ポリアセタールは、単一重合体であっても共重合体
であってもよい。

前記ポリカーボネートとしては、たとえば、ビスフェノ
ールＡとホスゲンとから得られるポリカーボネート、ビ
スフェノールＡとジフェニルカーボネートとから得られ
るポリカーボネート等が挙げられる。

前記熱可塑性ポリエステル樹脂としては、たとえば、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレ
ート等が挙げられる。

この発明に係る複合樹脂組成物は、成形加工に供するも
のであるから、前記熱可塑性樹脂は、成形可能な分子量
を有していれば、前記各種の熱可塑性樹脂を適宜に選択
して使用することができる。前記各種の熱可塑性樹脂は
単独で用いることができるが、２種以上を混合してポリ
マーブレンドとして用いることもできる。

もっとも、前記各種の熱可塑性樹脂の中でも好ましいの
はメチ１／ン系樹脂であり、特に好ましいのは、ポリブ
タジェン、ＡＢＳ樹脂、ＳＢＳｍ脂、ＭＢＳ樹脂、ＮＡ
Ｓ樹脂などのゴムをスチレンモノマーに２〜２０重量％
溶解または混合して上記スチレンモノマーを重合するこ
とにより得られる、軟質成分粒子を分散するポリスチレ
ン（所謂、耐＃ｆ撃性ポリスチレン）、およびＡＢＳ樹
脂である。

また、この発明では、前記熱可塑性樹脂それ自体を前記
特定のステンレス繊維および滑剤と混合することにより
、この発明の目的を達成することができるのであるが、
前記特定のステンレス繊維および滑剤と混合する際に、
前記熱可塑性樹脂に予め水酸化マグネシウムと、三酸化
アンチモンと、臭素含有難燃剤とを含有させておくのが
好ましい、水酸化マグネシウムと、三酸化アンチモンと
、臭素含有難燃剤とを含有する前記熱可塑性樹脂を使用
すると、難燃性が付与される他に耐熱性、耐衝撃性など
の物性低下が少なくなり、ステンレス繊維が隠蔽される
ために着色性が良くなるからである。

前記水酸化マグネシウムおよび前記三酸化アンチモンに
ついては特に制限がない。

前記臭素含有難燃剤としては、たとえば、テトラブロモ
エタン、テトラブロモブタン、デカブロモジフェニルエ
ーテル、ヘキサブロモジフェニルエーテル２テトラブロ
モビスフエノールＡ、ポリブロモフェニレンオキサイド
、ヘキサブロモシクロドデカン、臭素化ポリカーボネー
トなどが挙げられる。これらの中でも好ましいのは、デ
カブロモジフェニルエーテルである。

前記熱可塑性樹脂と水酸化マグネシウム、三酸化アンチ
モンおよび臭素含有難燃剤との配合割合は、通常、前記
熱可塑性樹６１００重量部に対して水酸化マグネシウム
が０．５〜１０重量部、三酸化アンチモンが１〜１５重
量部、臭素含有難燃剤が３〜３０重量部である。さらに
、必要に応じてステアリン酸などの滑剤を０．５〜３重
量部添加するのもよい。

前記ステンレス繊維は、その長さが１．５〜３．５ｍｍ
であり、アスペクト比が１００以上、特に２００〜８０
０であることが必要である。長さが１．５ｍｍ未満であ
ると得られる樹脂組成物の導電性が不十分となり、３．
５ｍｍを超えると樹脂組成物中にステンレス繊維の塊状
物が生じて成形品の外観が悪化する。また、アスペクト
比が１００未満であるとステンレス繊維の配合量を増さ
ないと導電性向上が不十分となる。

前記ステンレスｍ維は、たとえば溶融紡糸法。

伸展法、線引法、押出し法、切削法などの方法により製
造することができる。

前記ステンレス繊維を前記熱可塑性樹脂および滑剤と配
合するにあたっては、脱脂しあるいは酸洗し、収束剤処
理しておくのが好ましく、通常、直径２〜１５ｇｍのス
テンレス繊維雄を５００〜１５，０００本用いた収束体
として使用することが望ましい。

脱脂としては、たとえば溶剤脱脂、浸漬脱脂、アルカリ
脱脂、界面活性剤脱脂などがある。

収束剤処理に使用する収束剤としては、溶剤に可溶なも
のであれば特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリカーボネートなどを用いることがきる。また、
必要に応じてテルペン樹脂などの粘着付与剤を併用する
こともできる。

好ましい前処理方法として、脱脂後、熱可塑性樹脂と粘
着付与剤とを炭化水素溶剤に溶解した溶解液中に前記ス
テンレス繊維の束を浸漬し、その後、乾燥してから該ス
テンレス繊維を所定の長さに切断することが挙げられる
。

前記滑剤としては、たとえば、ラウリン酸、トリデカン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレ
イン酸、リノール酸、リルン酸、ベヘン酸などの脂肪酸
類；ラウリン酸ビニル、ラウリン酸プロピル、ラウリン
酸インプロピル、ラウリン酸ブチル、ラウリン酸へブチ
ル。

ミリスチン酸ビニル、ミリスチン酸プロピル、ミリスチ
ン酸イソプロピル、ミリスチン酸ブチル、ミリスチン酸
ヘプチル、ミリスチン酸テトラデシル、パルミチン酸ビ
ニル、パルミチン酸プロピル、パルミチン酸イソプロピ
ル、パルミチン酸ブチル、パルミチン酸アミル、パルミ
チン酸ヘプチル、パルミチン酸オクチル、パルミチン酸
デシル、パルミチン酸ドデシル、パルミチン酸テトラデ
シル、パルミチン酸ペンタデシル、パルミチン酸ヘキサ
デシル、パルミチン酸オクタデシル、パルミチン酸ドリ
アコンチル、ステアリン酸ビニル、ステアリン酸プロピ
ル、ステアリン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、
ステアリン酸アミル、ステアリン酸ヘプチル、ステアリ
ン酸オクチル、ステアリン酸テトラデシル、ステアリン
酸ヘキサデシル、ステアリン酸ヘプタデシル、ステアリ
ン酸オクタデシル、ステアリン酸へキサコシル、ステア
リン酸ドリアコンチル、ステアリン酸モノグリセリド、
ベヘン酸モノグリセリド、オレイン酸プロピル、オレイ
ン酸イソプロピル、オレイン酸アリル、オレイン酸ブチ
ル、オレイン酸イソブチル、オレイン酸ｔｅｒｔ−ブチ
ル、オレイン酸イソアミル、オレイン１ｔｅｒｔ−７ミ
ル、オレイン酸ヘプチル、オレイン酸モノグリセリド、
リノール酸モノグリセリド、リシノール酸プロピル、リ
シノール酸イソプロピル、リシノール酸イソブチル、リ
シノール酸ヘプチル、リシノール酸モノグリセリド、ベ
ヘン酸トコシル、ベヘン酸モノグリセリドなどの脂肪酸
エステル類；ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、
パルミチン酸アミド。

パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸
アミド、エシル酸アミド、メチレンビスステアロアミド
、エチレンビスステアロアミドなどの脂肪酸アミド：ポ
リオキシエチレングリコールモノステアレート、ポリオ
キシエチレングリセリンモノステアレートなど；ステア
リン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステア
リン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸鉛な
しどの金属石鹸類：アルキルベタイン等を挙げることが
できる。なお、この滑剤はいずれも界面活性剤とは異な
るものである。

前記各種の滑剤の中でも好ましいのは、炭素数がｌＯ〜
２０の飽和アルキル脂肪酸、そのモノグリセリド、その
酸アミドおよびその金属塩、エチレンビスステアロアミ
ド、アルキルベタイン、であり、特に好ましいのはステ
アリン酸、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸モノ
グリセリド、エチレンどスステアロイド、アルキルベタ
イン、オレイン酸アミドである。

この発明のステンレス繊維含有熱可塑性樹脂組成物にお
いて重要な点の一つは、前記熱可塑性樹脂と前記ステン
レス繊維と前記滑剤とを、特定の配合割合で含有するこ
とにある。

すなわち、このステンレス繊維含有熱可塑性樹脂組成物
は、熱可塑性樹脂好ましくは熱可塑性樹脂と水酸化マグ
ネシウムと三酸化アンチモンと臭素含有難燃剤とを含有
する熱可塑性樹脂とステンレス繊維と滑剤との合計を１
００　ｆｉ１％とするときに、前記熱可塑性樹脂の配合
量は８２〜９７．９重量％、好ましくは９０．０〜９４
．５重量％であり、前記ステンレス繊維の配合量は２〜
１５重量％、好ましくは５〜８瓜量％であり、前記滑剤
の配合量は０．１〜６重量％、好ましくは０．５〜２．
０重量％である。

前記ステンレス繊維の配合量が２重量％未満であると、
樹脂組成物に十分な導電性を付与して良好な電磁波シー
ルド性を得ることができない、また、その配合量が１５
重量％よりも多くなると、配合量に相当するほど導電性
が向上せず、しかも成形性や成形品の耐衝撃性が低下し
たり、比重が大きくなることがある。

前記滑剤の配合量が０．１重量％未満であると、樹脂組
成物に十分な湿潤を付与することができないし、また、
その配合量を６重量％よりも多くしても配合量に相当す
るほど物性は向上しない。

このステンレス繊維含有熱可塑性樹脂は、この発Ｉｌｌ
の効果を阻害しない限り、必要に応じて適宜に、着色剤
、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、無機充填剤、熱
安定剤などの各種添加剤を添加配合することができる。

また、前記着色剤としては、難溶性アゾ染料、赤色若色
剤、カドミウムイエロー、クリームイエロー、チタン白
などが挙げられる。前記酸化防止剤としては、トリアゾ
ール系、サリチル酸系、アクリロニトリル系のものが用
いられる。前記紫外線吸収剤としては、ヒドロキシベン
ゾフェノン系、ヒドロキシベンゾトリアゾール系のもの
などが用いられる。さらに前記可塑剤としては、たとえ
ば、フタル酸ジエステル、ブタノールジエステル、リン
酸ジエステルなどが挙げられる。

また前記無機質充填剤としては、たとえば、炭酸カルシ
〜ム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の炭酸塩、硫酸
カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、亜硫酸カル
シウム等の亜硫酸塩、タルク、クレー、マイカ、アスベ
スト、ガラス繊維、ガラスピーズ、ケイ酸カルシウム、
モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩、炭化ケ
イ素。

チッ化ケイ素等のセラミックおよびこれらのウィスカ、
カーボンブラック、グラファイト、炭素繊維等が挙げら
れ、これらの無機質充填剤を単独で、あるいは２種以上
の前記無機質充填剤を混合して使用することができる。

前記各種の無機質充填剤の中でも、炭酸塩、硫酸塩、ケ
イ酸塩が特に好ましく、特に炭酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、タルク、マイカ、亜鉛末が好ましい、前記炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウムは、このステンレス含有熱可塑
性樹脂組成物の成形品の表面の平滑性、光沢度を良好に
するほか。

その成形品の耐熱性、耐摩耗性をも向上させることがで
きる。

この発明に係るステンレス繊維含有熱可塑性樹脂組成物
は、前記熱可塑性樹脂と、前記ステンレス繊維と、前記
滑剤とを配合し、必要に応じてさらに前記各種の添加剤
を配合することにより製造することができる。

この発明に係るステンレス繊維含有熱可塑性樹脂組成物
の配合の方法としては、特に制限はなく、たとえば前記
熱可塑性樹脂を調製した後、同樹脂と前記ステンレス繊
維と前記滑剤とをヘンシェルミキサーなどの混合機を使
用してトライブレンドしても良く、バンバリーミキサ−
、ロールミル、スクリュ一式押出し機などを使用して溶
融混練しても良い、この混線の際に前記各種の添加剤を
配合するようにしても良い。

また、線引きしたステンレス繊維を収束剤で収束し、次
いで滑剤と接触させた後に、このステンレスｍ！ｌを所
定寸法に切断し、熱可塑性樹脂と混合、混練しても良い
。

あるいは、熱可塑性樹脂と滑剤とを混合、混練してマス
ターバッチを製造し、このマスターバッチに所定寸法の
ステンレスａｍをトライブレンドしても良い。

また、滑剤を添加した収束剤でステンレス繊維を収束し
た後、所定寸法に切断し、熱可塑性樹脂と混合、混練し
ても良い。

このようにして得られるステンレス繊維含有樹脂組成物
は、たとえば、射出成形、注型成形、押出成形、プレス
成形などの各種の成形法により種々の成形品に成形する
ことができる。

このようして得られるステンレス繊維含有樹脂組成物は
、その成形品の機械的強度を低下させることなく、導電
性が向上しているので、たとえば電磁波シールド材とし
て好適に使用することができ、工業材料としてきわめて
有用である。

［発明の効果］ この発明によると、熱可塑性樹脂と、ステンレス繊維と
、滑剤とを特定の割合で配合しているので、以下の効果
を奏することができる。

（１）　　ステンレス繊維が均一に分散しているので、
このステンレス繊維含有樹脂組成物は導電性が優れてお
り、電磁波シールド性に優れている。

（２）　　ステンレス繊維の塊状物が生じにくいので、
このステンレスｔａ、＊含有樹脂組成物から各種成形品
を１ひる際の成形性、加工性が優れており。

さらに得られた各種成形品の機械的強度などの機械的特
性が高く保持されており、成形品の外観が優れている。

（３）シたがって、このステンレス繊維含有樹脂組成物
は、たとえば、電子機器や各種の素子などから放出され
る電磁波をシールドするためのハウジング材料として好
適であるばかりか、応用範囲の広い工業材料として非常
に有用である。

［実施例］ 次に、この発明の実施例および比較例を示してこの発明
をさらに具体的に説明する。

熱可塑−脂調製例 第１表の脚註に示す種類のポリスチレン、水酸化マグネ
シウム、三酸化アンチモンなどを第１表に示す配合割合
でトライブレンドした後、２軸混練機を用いて２００℃
で混練ペレタイズして熱可塑性樹脂Ａ１〜Ａ７を得た。

熱可塑性樹脂Ａ１〜ＡＩの組成を第１表に示す。

（実施例１） 前記熱可塑性樹脂調製例で得た熱可塑性樹脂Ａ、を９０
．０重量％、第２表の脚註に示す種類のステンレス繊維
を８．０重量％、第２表の脚註に示す種類の滑剤を２．
０重量％の割合で同時に混合し。

５０φ単軸混練機を用いて２００℃で混練した後、２２
０℃で射出成形して試験片を形成した。この試験片につ
き、アイゾツト衝撃強さ、難燃性、導電性、電磁波シー
ルド性を評価した。

なお、アイゾツト衝撃強さはＡＳＴＭ　　０２５Ｂ（ノ
ツチ付き）に準拠し、難燃性はＵＬ９４に準拠し、導電
性は格子部（格子幅２．８ｍｍ　、格子長さ５７■、格
子厚み３　ａｍ）の体積固有抵抗値を日本ゴム協会規格
５ＲＩＳ２３０１に準拠して測定し、電磁波シールド性
はタケダ理研法に準拠して電界波３００ＭＨｚにおける
電磁波シールド性を評価したものである。

結果を第２表に示す。

（実施例２〜７および９〜１４、比較例１〜４）前記熱
可塑性樹ＦＮｒａ製例で得たベレットに第２表の脚註に
示す種類のステンレス繊維および滑剤を第２表に示した
配合割合で配合してトライブレンドした後、２２０℃で
射出成形して試験片を形成した。この試験片につき、前
記実施例１と同様にして物性評価を行なった。

結果を第２表に示す。

（実施例８） 前記実施例１において、ステンレスｍ！とじて第２表の
脚註に示す種類のステンレス繊維を用いたほかは、前記
実施例１と同様にして実施した。

結果を第２表に示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂と、ステンレス繊維と、滑剤とを含
   有し、前記熱可塑性樹脂と前記ステンレス繊維と前記滑
   剤との合計をもって１００重量％とするときに、前記熱
   可塑性樹脂の配合量が８２〜９７．９重量％であり、前
   記ステンレス繊維の配合量が２〜１５重量％であり、滑
   剤の配合量が０．１〜６重量％であり、前記ステンレス
   繊維が繊維長１．５〜３．５ｍｍ、アスペクト比１００
   以上のステンレス繊維であることを特徴とするステンレ
   ス繊維含有熱可塑性樹脂組成物。
2. （２）前記熱可塑性樹脂がスチレン系樹脂である前記特
   許請求の範囲第１項に記載のステンレス繊維含有熱可塑
   性樹脂組成物。