TW201412869A - 熱塑性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種可得到電磁波屏蔽性良好的成形體之熱塑性樹脂組成物。該熱塑性樹脂組成物係包含下列成分之樹脂組成物：(A)50~90質量%的包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、(B)5~50質量%以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束或使前述碳纖維束呈解開之狀態的碳纖維束，其中前述包含聚胺基甲酸酯之集束劑的拉伸伸長率(JIS K-7113)係500%以上。

Description

熱塑性樹脂組成物
本發明係關於可得到電磁波屏蔽性與機械強度良好的成形體之熱塑性樹脂組成物、其製造方法、及得自前述組成物之成形體。
為了得到電磁波屏蔽性，已知有在熱塑性樹脂中調配碳纖維或金屬被覆碳纖維而成的樹脂組成物。
由處理性的點來看，碳纖維係以集束劑集束而成的形態來使用。
日本特許第4505081號公報中記載一種芳香族聚碳酸酯樹脂組成物之發明，其係由(A)100質量份的特定芳香族聚碳酸酯、及(B)3~100質量份的含有胺基甲酸酯系樹脂及環氧樹脂中的至少一種而成之有機物(集束劑)的附著量為1~8重量%之碳纖維所構成。
關於集束劑係例示於段落編號0027，而實施例(段落編號0061)則記載以環氧化合物及胺基甲酸酯化合物之混合物或環氧化合物中的任一者將碳纖維作集束處理。
日本特開2006-45385號公報中記載一種電磁波遮蔽性熱塑性樹脂組成物之發明。段落編號0017中記載使用以各種集束劑集束而成的金屬被覆碳纖維，於段落編號0020中記載環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂較適合作為集束劑。
實施例(段落編號0036)則係使用胺基甲酸酯樹脂的水性乳化物作為集束劑。
本發明提供一種藉由使用特定物質作為集束劑而得到具有特別高的電磁波屏蔽性之成形體的熱塑性樹脂組成物、其製造方法、得自前述樹脂組成物之成形體。
本發明提供一種熱塑性樹脂組成物，其係包含下列成分之樹脂組成物：(A)50~90質量%的包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、(B)5~50質量%的以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束或使前述碳纖維束呈解開之狀態的碳纖維束，其中前述包含聚胺基甲酸酯之集束劑的拉伸伸長率(JIS K-7113)係500%以上。
此外，本發明係一種熱塑性樹脂之製造方法，其係上述熱塑性樹脂組成物之製造方法，其係具有：將包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、及以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束加以混合之步驟，其中含有的(B)成分係以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束。
此外，本發明係一種熱塑性樹脂之製造方法，其係上述熱塑性樹脂組成物之製造方法，其係具有：將包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、及以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束加以熔融混練之步驟， 其中含有的(B)成分係在使以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束呈解開之狀態。
此外，本發明係一種成形體，其係將上述熱塑性樹脂組成物加以成形而得。
此外，本發明係：上述成形品，其係使用於需要電磁波屏蔽性的製品；一種需要電磁波屏蔽性之製品，其係包含上述成形體；或一種上述成形體之用途，其係用於需要電磁波屏蔽性的製品。
得自本發明之熱塑性組成物的成形體，其電磁波屏蔽性優異。
1‧‧‧碳纖維
2‧‧‧集束劑
第1圖係顯示得自本發明之組成物的成形體中碳纖維的分散狀態之概念圖。
第2圖係顯示得自先前技術之組成物的成形體中碳纖維的分散狀態之概念圖。
<熱塑性樹脂組成物>
本發明中使用之(A)成分可單獨為聚碳酸酯樹脂，也可為聚碳酸酯樹脂與其它熱塑性樹脂的混合物。
聚碳酸酯樹脂為周知之物，例如可使用以熔融法讓二元酚與碳酸酯進行反應而得之物，也可使用記載於日本特許第4505081號公報、日本特開2006-45385號公報之物。
前述其它熱塑性樹脂可列舉出：苯乙烯系樹脂(聚苯乙烯、AS樹脂、ASB樹脂等)、聚乙烯、聚丙烯等烯烴系樹脂、聚苯硫系樹脂、聚甲基丙烯酸酯、聚醯胺系樹脂、聚酯系樹脂、聚碸系樹脂(PSF)、聚縮醛、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醯亞胺(PEI)、聚醚碸、聚醯胺醯亞胺(PAI)、聚醯亞胺(PI)等。
在(A)成分為聚碳酸酯與其它熱塑性樹脂的混合物之情形，聚碳酸酯樹脂的含量較佳為50~95質量%，更佳為70~90質量%。
(B)成分係以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束或使前述碳纖維束呈解開之狀態的碳纖維。
雖然係使用以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束作為製造原料，但在與(A)成分熔融混練時，前述碳纖維束會成為呈解開之狀態的碳纖維。
碳纖維為周知之物，可使用瀝青系與PAN系，例如可使用記載於日本特許第4505081號公報、日本特開2006-45385號公報等之物。
前述包含聚胺基甲酸酯之集束劑的拉伸伸長率(JIS K7113)為500%以上，較佳為700%以上。
作為此種包含聚胺基甲酸酯之集束劑，可使用由DIC(股)所販售之商品名VONDIC、商品名VONDIC 2200系列、HYDRAN HW系列、HYDRAN AP系列、HYDRAN ADS、商品名HYDRAN CP系列等中所選出之物中，滿足上述拉伸伸長率者。
(B)成分可經由將包含聚胺基甲酸酯之集束劑的乳化物塗布至碳纖維束再加以乾燥來製造。
(B)成分，相對於100質量份的碳纖維，較佳含有0.1~10質量份的包含聚胺基甲酸酯之集束劑，更佳含有1~5質量份。
(A)成分與(B)成分的含有比例為：(A)成分係50~95質量%，較佳為60~90質量%，更佳為65~80質量%，(B)成分係5~50質量%，較佳為10~40質量%，更佳為20~35質量%。
本發明之組成物中，在可解決本發明之課題的範圍內，可含有各種有機或無機填充材料、熱穩定劑、光穩定劑、抗靜電劑、抗氧化劑、阻燃劑、脫模劑、發泡劑、抗菌劑、結核劑、著色劑、塑化劑等。
<熱塑性樹脂組成物之製造方法>
本發明之組成物可應用以下方法來製造：(I)具有將包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、及以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束加以混合之步驟的製造方法；(II)具有將包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、及以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束加以熔融混練之步驟的製造方法。
應用(I)的製造方法所得到之熱塑性樹脂組成物，其含有的(B)成分係以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束。
應用(II)的製造方法所得到之熱塑性樹脂組成物，其含有的(B)成分係在使以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束呈解開之狀態。
(I)的製造方法可應用將個成分以混合機(轉鼓、V型轉鼓、漢賽混合機、圓錐混合機、螺帶式攪拌機、機械化學裝置、擠出混合機等)來混合之方法。
(II)的製造方法可應用以前述混合方法預先混合後，以熔融混練機(單軸或排氣式雙軸擠出機等)熔融混練，再以丸粒化手段(造粒機等)將其丸粒化之方法。
<成形體>
本發明之成形體，係使用上述熱塑性樹脂組成物，以成形加工機成形為所期望的形狀而得。
得自本發明之樹脂組成物的成形體，與先前技術相比係具有高電磁波屏蔽性，認為其理由如下所述。以第1圖、第2圖說明。
如第1圖所示，推測在熔融混練本發明之組成物時，由於使用拉伸伸長率為500%以上的集束劑，故碳纖維1彼此係以藉由集束劑2的作用以糾纏在一起的狀態(吸引在一起的狀態)存在。因此，因碳纖維1以高密度存在，故認為在製成成形體時的電磁波屏蔽性會變高。而第1圖中的箭頭表示一通路，其顯示由碳纖維彼此接觸所產生的導電性。
另一方面，如第2圖所示，先前技術的組成物由於使用未特別考慮到拉伸伸長率的程度之集束劑(拉伸伸長率比本發明之(B)所使用的集束劑低許多的集束劑)， 集束劑2不會隨著將碳纖維1糾纏在一起(吸引在一起)而伸長，因此碳纖維1彼此係以分散狀態(分散密度低的狀態)存在，故認為在製成成形體時的電磁波屏蔽性會變低。
本發明之成形體可作為需要電磁波屏蔽性之製品使用，例如適合用作產生電磁波之各種電氣/電子機器的殼體(機殼)等。
〔實施例〕 實施例及比較例
以丙酮將碳纖維(CF)(TORAY股份有限公司製的T700SC-24K-50E)洗淨並加以乾燥。
接下來，對100質量份的前述碳纖維塗布示於表1之集束劑(乳化物型)後，以烤箱於100℃乾燥3小時。然後裁剪為長度4mm，作為(B)成分。
使用作為(A)成分的聚碳酸酯樹脂(PC)(三菱工程塑料製的IUPILON H3000F)與(B)成分之碳纖維束，用雙軸擠出機(TEX30，日本製鋼製)將混練而成之物供給至造粒機，得到組成物之丸粒。
使用所得到之丸粒，以下述條件射出成形，得到120mm×120mm×2mm之正方形板。
射出成形機：住有重機工業公司製，型號：SH100-NIV
射出速度：8.5cm/sec
螺桿截面積：10.2cm2
澆口尺寸：2mm×7mm(最小截面積=0.14cm2)
射出率：86.7cm3/sec
通過澆口之線速度：619cm/sec
<使用之集束劑>
(實施例之集束劑)
2260NE：DIC公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
1940NE：DIC公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
HW-920：DIC公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
HW-930：DIC公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
(比較例之集束劑)
AP-30：DIC公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
AP-40F：DIC公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
UWS-145：三洋化成公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
CP-7060：DIC公司製 自乳化型聚胺基甲酸酯乳化物
還有，實施例之集束劑與比較例之集束劑係以拉伸伸長率的不同來做區別。示於表1之開始流動溫度與斷裂應力，係用來讓各乳化物中所使用之聚胺基甲酸酯具體化，而非展現本案發明之效果所必須。
<集束劑之測定>
(1)開始流動溫度(℃)：依據JIS K-7210進行測定。
(2)破裂應力(MPa)：將集束劑塗布在玻璃板上，於100℃乾燥3小時，製作厚度調節至50微米之皮膜，依據JIS K-7113進行測定。
(3)拉伸伸長率(%)：將集束劑塗布在玻璃板上，於100℃乾燥3小時，製作厚度調節至50微米之皮膜，依據JIS K-7113進行測定。
<組成物(成形體)之測定>
(1)電磁波屏蔽效果(KEC法/電場波、磁場波)
使用ANRITSU製的MA8602B測定器，以KEC法在頻率0.1MHz~100MHz之範圍測定近場的電場/磁場屏蔽特性。數值越大表示電磁波屏蔽性越好。
(2)拉伸強度
使用4mm厚之ISO啞鈴狀試驗片，依據ISO527進行彎曲試驗，測定彎曲強度。
(3)彎曲強度(MPa)
使用4mm厚之ISO啞鈴狀試驗片，依據ISO178進行彎曲試驗，測定彎曲強度。
由實施例與比較例的對比可清楚看出，藉由(B)成分中所包含的集束劑之拉伸伸長率不同，會看到成形體的電磁波屏蔽性明顯不同。由此結果，認為在使用本發明之組成物之情形，可藉由如第1圖所示之作用機制，而發揮高電磁波屏蔽性。
1‧‧‧碳纖維
2‧‧‧集束劑

Claims (10)

  1. 一種熱塑性樹脂組成物，其係包含下列成分之樹脂組成物：(A)50~90質量%的包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、(B)5~50質量%的以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束或使該碳纖維束呈解開之狀態的碳纖維束，其中該包含聚胺基甲酸酯之集束劑的拉伸伸長率(JIS K-7113)係500%以上。
  2. 如請求項1之熱塑性樹脂組成物，其中相對於100質量份的碳纖維，(B)成分係包含0.1~10質量份的包含聚胺基甲酸酯之集束劑。
  3. 如請求項1或2之熱塑性樹脂組成物，其中(A)成分係聚碳酸酯樹脂，與從苯乙烯系樹脂、烯烴系樹脂、聚甲基丙烯酸酯系樹脂、及聚酯系樹脂中所選出的熱塑性樹脂之混合物，且該混合物中的聚碳酸酯樹脂之含量為50~95質量%。
  4. 一種熱塑性樹脂之製造方法，其係如請求項1至3中任一項之熱塑性樹脂組成物之製造方法，其係具有：將包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、及以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束加以混合之步驟，其中含有的(B)成分係以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束。
  5. 一種熱塑性樹脂之製造方法，其係如請求項1至3中任一項之熱塑性樹脂組成物之製造方法，其係具有：將包含聚碳酸酯樹脂之熱塑性樹脂、及以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束加以熔融混練之步驟，其中含有的(B)成分係在使以包含聚胺基甲酸酯之集束劑集束而成的碳纖維束呈解開之狀態。
  6. 一種成形體，其係包含如請求項1至3中任一項之熱塑性樹脂組成物。
  7. 一種成形體，其係將如請求項1至3中任一項之熱塑性樹脂組成物加以成形而得。
  8. 如請求項7之成形品，其係使用於需要電磁波屏蔽性的製品。
  9. 一種需要電磁波屏蔽性之製品，其係包含如請求項6或7之成形體。
  10. 一種如請求項6或7之成形體之用途，其係用於需要電磁波屏蔽性的製品。
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