JPH03200873A

JPH03200873A - 導電性熱可塑性樹脂組成物

Info

Publication number: JPH03200873A
Application number: JP34216389A
Authority: JP
Inventors: Izumi Kosuge; 小菅　泉
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1991-09-02

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）本発明は、電気、電子機器等の７１ウジング用の導電性
熱可塑性樹脂組成物に関する。

（従来の技術）コンピューター、ワードプロセッサー、ファクシミリ等
の電子機器のハウジングは、軽量化とコストダウンを目
的としてＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート等の熱可塑性樹
脂の射出成形品が多く用いられている。

しかしながら、これらの熱可塑性樹脂のみでは電子機器
から漏洩する電磁波を遮断することができず、また、外
部からの電磁波の侵入を防止することもできないので、
電子機器相互の干渉によってこれら電子機器の誤動作が
生じるという問題に大きな社会的関心がもたれている。

電磁波の漏洩を防止する方法としては、回路自体を電磁
波が発生しないように設計変更する方法もあるが、ハウ
ジングに導電性を付与して電磁波をシールドする方法が
普遍性があり望ましい。

ハウジングに導電性を持たせる方法としては、ハウジン
グ内壁に、亜鉛等の低融点金属を溶射する方法、ニッケ
ル等の金属をメツキする方法、銀、ニッケル、銅粉等を
ベースとする導電性塗料を塗布する方法、金属箔を貼り
付ける方法等が知られている。

しかしながら、これらの方法は、従来の射出成形工程の
後にさらに別の工程が付加されることになり、製造ライ
ンの変更等大幅なコツトアップをもたらすという問題が
ある。

従って、近年、従来の製造工程をそのまま利用できる金
属繊維を添加配合した導電性樹脂組成物を射出成形する
方法、即ち、熱可塑性樹脂の中に金属繊維を添加配合し
、金属繊維同士の絡み合いによって成形品に導電性を付
与する方法が有力視されている。

この方法で用いる金属繊維としては、アルミニウム、銅
及び黄銅等をベースとする銅合金のほか、ステンレス、
タングステン、モリブデン等から構成されるものがあり
、通常、直径が５〜５０μｍのものを１００〜１０００
０本程度束ねた金属繊維束として使用される。そして、
これらの金属繊維束は、その周囲を樹脂で被覆一体化し
、３〜３゜ａｒｍの長さに切断したものがマトリックス
となる熱可塑性樹脂中に適当量配合され、射出成形に供
せられる。

（発明が解決しようとする課題）熱可塑性樹脂に導電性を付与するために添加する金属繊
維のなかで、アルミニウムや調合金製の金属繊維は、導
電性が優れているとともに比較的、安価であり製造コス
トを低下できるという利点がある。しかし、その一方で
、これらの金属繊維を配合した樹脂の射出成形品には、
温度変化が大きな環境下で長期間にわたって使用した場
合にはその電磁波シールド特性が著しく低下するという
問題がある。この電磁波シールド特性が低下するという
問題は、ハウジング材料としての適用を困難にするもの
である。

そのため、導電性はあまり良好ではないが電磁波シール
ド特性の低下が比較的小さいステンレス製繊維が一般に
は使用されているが、ステンレス製繊維が高価であるこ
とがこのタイプの導電性樹脂組成物のハウジング材料と
しての普及を遅らせている大きな要因となっている。

従って、製造コストと電磁波シールド特性の両方を満足
させるハウジング材料用の金属繊維の開発が強く望まれ
ているものの、現在までのところかかる課題を解決する
手段は見出されていない。

また、アルミニウムや調合金製の金属繊維を配合した熱
可塑性樹脂組成物を射出成形した成形品と他の部品との
接合部は、研磨等によって金属繊維を露出させて各部品
間の導通をとるとしても、経時変化により各部品間の導
通が悪くなるという問題もある。

本発明は、調合金製の金属繊維を配合したことによる導
電性やコスト面の利点を保持したまま、使用環境時の温
度変化にも係わらず、長期間に亘って優れた電磁波シー
ルド特性を維持できる射出成形品が得られる導電性熱可
塑性樹脂組成物を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、上記
目的を達成するために、導電性熱可塑性樹脂組成物を、
熱可塑性樹脂に対し、亜鉛２０〜４５重量％を含み、残
部が銅と不可避な不純物とからなり、かつ、冷間伸線加
工により断面積をｏ、ｏｏｏｓ〜０．　００５ｍ＋”　
、断面のビッカース硬度を１５０〜２２０にした銅合金
繊維が５〜５０重量％量配合された構成にする。

本発明で用いる熱可塑性樹脂は特に制限されるものでは
なく、通常、電気、電子機器のハウジング材料として適
用されるもの、例えば、ＡＢＳ樹脂、スチレン樹脂、変
性ポリプロピレンオキシド、ポリカーボネートを用いる
ことができる。

本発明で用いる銅合金繊維は、熱可塑性樹脂に導電性を
付与するための成分であるが、本発明において銅合金繊
維とは、銅合金繊維そのものは勿論のこと、銅合金繊維
を一本ずつ又は複数本束ねたものを熱可塑性樹脂等で表
面処理したもの、さらにそれらに切断等の加工処理をし
たものも含まれる。

本発明で用いる銅合金繊維は、亜鉛２０〜４５重量％を
含み、残部が銅と不可避な不純物とからなるものである
。

銅合金繊維中に含有される亜鉛は、成形品の電磁波シー
ルド特性を向上させるとともに、純銅製の金属繊維を配
合した場合に比べて電磁波シールド特性の温度変化によ
る低下を減少させる作用をする成分である。従って、亜
鉛の含有量が２０重量％未満の場合には電磁波シールド
特性の向上が小さい。また、４５重量％を超える場合に
は伸線加工が困難となる。銅合金繊維中における好まし
い亜鉛の含有量は３０〜４０重量％である。

本発明で用いる銅合金繊維は、前記組成の銅合金を、断
面積が０．０００５〜０．００５ｍｍ”で、断面のビッ
カース硬度が１５０〜２２０になるように冷間伸線加工
処理したものである。

銅合金繊維の断面積が０．０００５ｍｍ２未満のもので
は、射出成形時の熱可塑性樹脂の剪断力により繊維が破
断して短くなってしまい、得られる成形品中に良好な繊
維同士の絡み合いが形成できず、その結果として電磁波
シールド特性が低下する。また、断面積が０．００５ｍ
ｍ”を超えるもの（繊維が太すぎる場合）では、樹脂に
配合した際に単位重量当たりの繊維本数が少なくなって
やはり電磁波シールド特性が低下してしまうほか、成形
品の表面に繊維が露出し、外観や手触りが損われる。銅
合金繊維の好ましい断面積は０．００２０〜０．００３
０祁２である。

銅合金繊維の断面のビッカース硬度が１５０未満の場合
には、長期使用時における温度変化による電磁波シール
ド特性の低下が著しい。また、断面のビッカース硬度が
２２０を超える場合には、繊維の剛性が高くなりすぎて
成形品の表面に繊維が露出して外観や手触りが損われる
。好ましい繊維断面のビッカース硬度は１９０〜２１０
である。

銅合金繊維の長さは特に制限されるものではなく、樹脂
への分散性や射出成形性等を考慮して適宜設定すること
ができる。

銅合金繊維は、冷間伸線加工により所定の断面積及び所
定の断面のビッカース硬度に設定されたものである。こ
の伸線加工方法は、冷間で行うものであれば特に制限さ
れず、伸線ダイスや伸線ブロック等による公知の伸線方
法を適用することができる。

かかる冷間伸線加工により、電磁波シールド特性を向上
させるに有効な長平方向に結晶が伸びた構造の銅合金繊
維を得ることができる。従って、銅合金繊維の加工法と
しては冷間伸線加工以外の方法、例えば、ビビリ振動切
削法等の加工方法は適用できない。

銅合金繊維は、熱可塑性樹脂に対して５〜５０重量％の
量となるように配合する。

配合量が５重量％未満の場合には組成物の電磁波シール
ド特性が不十分である。また、配合量が５０重量％を超
える場合には組成物の射出成形が困難になり、製造コス
トも上昇するほか、過剰に配合された銅合金繊維が成形
品の表面に露出して外観や手触りが損われる。銅合金繊
維の好ましい配合量は、熱可塑性樹脂に対して２０〜４
０重量％になる量である。

本発明の樹脂組成物には、本発明の目的を損わない範囲
の他の添加剤、例えば、充填剤、老化防止剤、着色剤を
配合することができる。

本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、各種電気、電子
機器用のハウジング材料として有用である。

（実施例）実施例１〜１１及び比較例１〜８以下に、実施例及び比較例の各樹脂組成物の製造方法を
説明する。

まず、冷間伸線加工処理によって、第１表に示す組成か
らなり、第１表に示す断面積及び断面硬度を有する複数
本の銅合金繊維を製造した。

次に、クロスへラドダイを備えた単軸押出機によって、
銅合金繊維を２００本束ねたものの外表面をＡＢＳ樹脂
（商品名：　ＪＳＲ３５ＮＰ）で被覆した。そして、こ
の樹脂被覆繊維を冷却後、長さ６ｍｍに切断して銅合金
繊維ペレットを得た。この銅合金繊維ペレットは、単位
重量当たり７０重量％量の金属繊維を含んでいた。

このようにして得られた銅合金繊維ペレットを、第１表
に示す配合量になるようにＡＢＳ樹脂に添加し、トライ
ブレンドして実施例及び比較例のベレット状の樹脂組成
物を得た。

これらの各樹脂組成物を用い、射出成形機によって樹脂
温度２３０℃で射出成形して１５０×１５０Ｘ３ｍの板
状成形品を調製した。

この板状成形品について、下記の方法で電磁波シールド
特性、成形品の外観及び射出成形性を試験した。結果を
第１表に示す。

亙蔓返２二酉上笠蛙：初期の電磁波シールド特性と、−
４０°Ｃ〜８０℃のヒートサイクルを１００回繰り返し
た場合の電磁波シールド特性とをアトパンテスト社法（
３００ＭＨｚ電界におけるシールド効果）により測定し
た。

ｘ亜＝ｏ　　ＩＱ：成形品の表面状態を目視及び手触り
により観察した。評価基準は、次のとおりである。

良：成形品表面への繊維の露出もなく、手触りも滑らか
である。

悪：成形品表面に繊維が露出しており、手に引っ掛かり
等の異物感がある。

鮭量底彪姓：射出成形性が容易であるものを「良」とし
て表示し、困難であったものを「悪」として表示した。

（以下余白）第１表から明らかなとおり実施例１−１１の成形品は、
初期の電磁波シールド特性が優れている。

そして、この電磁波シールド特性はヒートサイクルを受
けた場合（即ち、温度変化が大きい環境下で長期間使用
した場合）でも僅しか低下しない。

また、成形品の外観も良好であり、射出成形性も良かっ
た。

一方、比較例１〜８の成形品は、何れのものも実施例の
成形品に比べると下記のとおり電磁波シールド特性等の
点で劣っていた。

亜鉛の含有量が少なすぎる繊維を用いた比較例１の成形
品は、ヒートサイクルを受けた場合の電磁波シールド特
性の低下が大きかった。また、亜鉛の含有量が多すぎる
繊維を用いた比較例２の場合は、冷間伸線加工時におい
て断線が多発して加工ができなかった。

断面積が小さすぎる繊維を用いた比較例３の場合は、樹
脂への配合時及び射出成形時に断線が発生して繊維長さ
が短くなり、その結果電磁波シールド特性が劣っていた
。また、断面積が大きすぎる繊維を用いた比較例４の場
合は、成形品の表面に繊維が露出してチクチクとした手
触りがあった。

繊維断面のビッカース硬度が小さすぎて軟らかい比較例
５の場合には、初期の電磁波シールド特性は優れていた
が、ヒートサイクルを受けた場合の電磁波シールド特性
の低下が大きかった。また、繊維断面のビッカース硬度
が大きすぎる比較例８の場合には、成形品の表面に繊維
が露出していた。

繊維の添加量が少なすぎる比較例６の成形品の場合には
電磁波シールド特性が低く、添加量が多すぎる比較例７
の場合には射出成形ができなかった。

（発明の効果）本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物は、その成形品の電
磁波シールド特性が優れており、これは過酷な温度変化
が加えられるような環境下に長期間放置した場合でも低
下が小さい。また、本発明の導電性熱可塑性樹脂組成物
は、比較的安価な銅合金繊維を構成材料とすることから
製造コストを低下させることができる。

さらに、成形品の他の部品との接合部における導通の経
時的安定性も優れている。

Claims

【特許請求の範囲】

熱可塑性樹脂に対し、亜鉛２０〜４５重量％を含み、残
部が銅と不可避な不純物とからなり、かつ、冷間伸線加
工により断面積を０．０００５〜０．００５ｍｍ＾２、
断面のビッカース硬度を１５０〜２２０にした銅合金繊
維が５〜５０重量％量配合されていることを特徴とする
導電性熱可塑性樹脂組成物。