JPH04180967A - ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物 - 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〉 本発明は、帯電防止性及び電磁波障害シールド性を有し
、且つ耐熱性、耐水性、耐湿性、耐薬品性及び難燃性に
優れるポリアリーレンサルファイド樹脂組成物に関する
。詳しくは、使用環境の厳しい分野における電磁波遮蔽
用プラスチックとして有用なポリアリーレンサルファイ
ド樹脂組成物に関する。

〈従来の技術〉 近年、電子機器の普及は目ざましく、それとともに、従
来の金属材料に比較して量産性、成形性、デザイン性、
軽量性等の面で優れているという理由で、プラスチック
製ハウジング材料が普及してきたが、かかるプラスチッ
ク材料は、電磁遮蔽性に欠けるという問題点を有してい
るため、電磁波障害によるトラブルが注目されるように
なってきた。

そこで、この問題点を改良するべく種々の導電性付与対
策が提案されている。

その一つは、プラスチック表面に、金属を容射したり、
メツキしたり貼り合せたりする方法や、導電性塗料を塗
布したりする方法である。

もう一つの方法は、プラスチック材料の中に、金属粉、
金属繊維、導電性カーボンブラック、炭素繊維、金属コ
ーティング各種無機物や繊維、等の導電性充填材を混線
分散する方法である。

〈本発明が解決しようとする課題〉 プラスチック材料に導電性充填材を混線分散する場合は
、基体樹脂として用いられるプラスチックとしては、汎
用熱可塑性のポリプロピレン、ポリスチレン系樹脂等で
あり、中でも、ＡＢＳ樹脂が主流であるが、近年、耐熱
性への要求から、ポリカーボネート樹脂、ナイロン樹脂
、ＰＢＴ樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂等のエンジ
ニアリングプラスチック等も使用されている。

しかしながら、従来のエンジニアリングプラスチックは
、例えば自動車部品のような高温条件、低〜高温ヒート
サイクル条件、温熱環境、及びエンジンオイルやガソリ
ン等の汚染要因を有する環境等積々の厳しい条件下で使
用される成形品への適用材料としては、信顧性が今−歩
不十分であった。また、シールド材料としてのこれらエ
ンジニアリングプラスチックは、悪環境においては、耐
熱寿命、耐水・耐湿性、耐薬品性寿命の点で問題があり
、使用に制限がある。

更に、上記のような厳しい使用環境下においては、電磁
波遮蔽性能の経時劣化も問題となる。この点からも、従
来の導電性プラスチック材料では、悪環境下での使用に
十分耐えるものを提供するには至っていない。

また、使用される導電性充填材としては、アルミニウム
、銅、黄銅、ニッケル、鉄筒各種金属粉、ウィスカー、
導電性カーボンブラック、炭素繊維などの繊維等がある
が、粉体材料は高充填にしなければ導電性が得られない
反面、高充填にすると製造が困難となり、また激しい物
性低下を伴なうなどの欠点がある。

これに対し、各種ウィスカーや繊維は、粉体に比較して
電磁遮蔽効果が得られやすく、物性低下も比較的抑えら
れる。このうち、特に金属繊維、その中でも耐酸化安定
性、耐湿安定性の点から、ステンレス繊維が優れること
が知られている。

しかしながら、ステンレス繊維はプラスチックとの密着
性が不十分であることから、厳しい使用環境下では経時
的な電磁波遮蔽効果が低下する。

また、導電性カーボンブラックや炭素繊維においては、
高充填しないと初期の目的にかなう材料が得られない上
、黒色製品となるため使用に制限があることと、高価格
であるという欠点がある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明者らは、これらの従来技術の問題点を解決しうる
好適な導電性プラスチック材料を得るべく鋭意検討した
結果、特定のエンジニアリングプラスチックと導電性充
填材の組合せがかかる目的を達成しうることを見出し、
本発明を完成した。

即ち、本発明の要旨は、 「（ａ）ポリアリーレンサルファイド樹脂９８〜２０重
量％ （ｂ）　　ステンレス繊維　　　２０〜２重量％（ｃ）
　　無機充填剤　　　　　７０〜０重量％からなる、ポ
リアリーレンサルファイド樹脂組成物」に存する。

本発明の組成物は、成形加工性が良好で電磁遮蔽性がす
ぐれ、かつ厳しい環境下、例えば高温高温下や激しい温
度変化等による寸法安定性や機械強度が良好である。ま
た、難燃剤の添加なしでＵＬ規格の■−０クラスの難燃
性を有する。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用するポリアリーレンサルファイド樹脂（以
下ＰＡＳと略称）とは構造式 等で示される繰り返し単位を有する樹脂であり（式中、
Ｒは水素原子又は炭化水素基）、特に好すフェニレンサ
ルファイド樹脂（以下ＰＰＳと略称）である。ＰＰＳは
硫化ナトリウムとジクロルベンゼンから極性溶媒存在下
２００°Ｃ以上の温度で重合することにより得ることが
できる。また、重合後回収されたポリマーを酸素雰囲気
下、熱処理することにより、高分子量化したものを用い
ることもできる。

本発明に用いられるＰＰＳは配合処方に応し、種々の流
動性のＰＰＳを用いることができるが、ＡＳＴＭ　　Ｄ
−１２３８−７４に規定されたメルトフローレート（６
００’Ｆ、５ｋｇ荷重）が１〜１０００ｇ／１０分のも
のが好適である。ここで、無機充填剤を大量に充填する
処方や成形時に良流動を要求される場合はメルトフロー
レートが大きいものを用い、逆に充填量が少い場合や、
無機充填剤を使用しないで導電材料のみを充填する場合
には、メルトフローレートが６００程度以下のものを用
いるのが好ましい。また成形法として、押出成形を行う
際にもメルトフローレートが、小さいものが適している
。

本発明においては、導電性充填剤として、ステンレス繊
維を用いる。そのステンレス繊維に用いられるステンレ
ススチール材としては、好適にはＪＩＳ規格における５
ＵＳ３０４．５ＵＳ３１６Ｌ等があり、中でも強度面か
ら５ＵＳ３０４が優れている。

ステンレス繊維の線径は３〜２０μ■、好ましくは４〜
１５μ−のものが使用される。ステンレス繊維は、通常
１０００〜１５０００本を集束し、３〜１０ｍｍ長のチ
ョップペレットとして供給される。

本発明に用いる無機充填材とはガラス繊維、炭素繊維、
チタン酸カリウム、炭化ケイ素、セラミック繊維等の繊
維状強化材、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バ
リウム、炭酸マグネシウム、タルク、カオリン、クレー
、マイカ、ウオラストナイト（ケイ酸カルシウム）、シ
リカ、ガラスピーズ、ガルズバルーン、ガラスフレーク
等である。

なかでもガラス繊維が好適に用いられる。

これらは１種または２種以上を混合して使用することが
できる。これらの無機充填は、機械的強度向上、寸法安
定化、流動性調整、低線膨張化、耐熱性向上、電気特性
量上等のために用いられる。

また本発明組成物には、本発明の目的を損なわない範囲
で、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系ポ
リマーやその共重合体、アクリル酸エステル系ポリマー
、ポリオレフィン系ポリマーと官能基含有α、β−不飽
和不飽和−ツマ共重合体、ポリエステル樹脂類、ポリカ
ーボネート樹脂、ポリフェニルエーテル、ポリアセター
ル、ポリアミド、ボリアリレート、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリ
イミド、ポリアミドイミド、ポリテトラフルオロエチレ
ン、シリコーン樹脂、フェノキシ樹脂、エポキシ樹脂等
の他の樹脂を配合することができる。また各種熱安定材
、離型材、顔料、シランカップリング剤等を必要に応じ
配合することができる。

本発明の樹脂組成物中のポリアリーレンサルファイド樹
脂の割合は、９８〜２０重量％、好ましくは７０〜３０
重量％、ステンレス繊維の割合は、２０〜２重量％、好
ましくは１２〜４重量％である。無機充填剤は必要に応
じて用いることができ、その割合は７０〜０重量％、用
いる場合の好ましい配合量範囲は６５〜３０重量％であ
る。

本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物の調整
方法は、特に制限はないが、各原料をタンブラ−、ミキ
サー等で混合し、押出機や混練機を用いて、樹脂の融点
以上（通常２９０〜３３０°Ｃ）の温度で各成分が均質
に分散するように溶融混練し、ペレット化する方法があ
る。そのうち、　□ステンレス繊維以外の他の成分のみ
を予め溶融混練してペレットとし、このペレットとステ
ンレス繊維マスターペレットとを混合組成物とする方法
力する。ステンレス繊維マスターペレットは、ステンレ
ス繊維線材をバインダー樹脂により集束し、２〜１〇−
長にカッティングすることにより、得られる。この場合
、通常、バインダー樹脂の目付量は、３〜２５重量％好
ましくは５〜２０重量％である。目付量が少ないとペレ
ットがケバ立ってペレット同志のからみ合いが起こり、
取扱いが困難となる。また、バインダー樹脂が多すぎる
と、配合組成物中へのバインダー樹脂の含有量が増加し
、ＰＰＳの特性に悪影響を与える。バインダー樹脂は、
前記した各種の熱可塑性プラスチック、エンジニアリン
グプラスチックやエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の中か
ら選択される。

〈実施例〉 以下に実施例をもって、本発明をさらに説明するが、本
発明はその要旨を逸脱しない限りこれら実施例により何
ら制限されるものではない。

尚、％は特に断わらない限り、重量％を示す。

実施例−１ ＰＰＳ　（東し・フィリップスベトローリアム■製、ｐ
ｐｓ　；メルトフローレート＝７８０）３５部及び炭酸
カルシウム（平均粒径２．３μ）３０部をミキサーにて
２分間混合し、φ３０ｍｍ２軸押出機にてシリンダー温
度３２０°Ｃで溶融混練し、押出量を１０ｋｇ／Ｈｒに
コントロールした。その後に径１３μ−のチョツプドガ
ラスストランド（長さ３１ＩＩｌｌ）をサイドフィーダ
ーにより５．４ｋｇ／Ｈｒで供給し、ガラス繊維の含有
率が３５％であるペレットＡを得た。このペレットは１
２０°Ｃの乾燥器で水分含有量が０．０５％以下になる
まで乾燥した。

このペレットＡと、径が８μｌのステンレス繊維（ＳＵ
Ｓ３１６Ｌ）１５０００本をポリエチレンテレフタレー
ト樹脂で収束した後長さ６ｗ＋ｍに切断して得られたス
テンレス繊維含有率９０％のステンレス繊維マスターペ
レットＳ−１とを、表−１に示した割合で混合した組成
物を得た。この組成物を、型締力１００Ｔ、射出容量４
オンスの射出成形機にて、３ｗｌｌ１厚みで１００ｍｍ
角（厚みＩＩＩＩＲＩフィルムゲート）の成型片を得た
。成型機のシリンダー温度は３２０℃、金型温度は１４
０℃とした。得られた１００角成型片をアトパンテスト
社のプラスチックシールド材評価装置ＴＲ１７３０１Ａ
により、電界１００〜１０００ＭＨｚの範囲で電磁波シ
ールド特性を測定し、３００ＭＨｚのデータを表−１に
示した。

実施例−２ メルトフローレート１１８のＰＰＳ　（東し・フィリッ
プスペトローリアム■製）を実施例−１と同様な条件で
９ｋｇ／Ｉ（ｒで溶融押出しし、サイドフィーダーによ
り１３μ園、長さ３ｍｍのガラス繊維チエツブトストラ
ンドを６ｋｇ／Ｈで供給し、ガラス繊維含有量４０％の
ペレットＢを得た。このペレットと、上記マスターペレ
ットＳ−１，８μ驕径ステンレス繊維（ＳＵＳ３１６Ｌ
）１５０００本をポリエチレンテレフタレート系樹脂で
収束して６ｖ＋＋長としたステンレス繊維含有率が８０
％のマスターペレットＳ−２または８μ■の径のステン
レス繊維（ＳＵＳ３０４）５０００本をポリカーボネー
ト樹脂で収集して７鋤層長にカットしたステンレス繊維
含有率、８５％のマスターペレットＳ−３を表−２に示
した割合で混合し、組成物とした。これら組成物につき
実施例−１と同様に成形後、電磁波シールド特性を測定
した。結果を表−２に示す。

比較例−１ 実施例−２と同一のＰＰＳを同様に溶融押出しし、サイ
ドフィーダーより径７μ蒙、長さ６１１ＩＩｌの炭素繊
維チョツプドストランドを供給し、炭素繊維含有量１０
％のベレン）Ｃを得た。このペレットＣを実施例−１と
同様に成形し、電磁波シールド特性を同様に測定したと
ころ１２ｄＢ（デシベル）であった。

比較例−２ フェノール：テトラクロルエタン＝１＝１の混合溶媒で
測定した極限粘度〔η〕が１．０のＰＢＴ樹脂を実施例
−１と同様な方法で溶融押出しし、ガラス繊維含有率３
０％のペレットＤを得た。このペレットＤと、Ｓ−２に
より表−３に示す組成物をつくり、実施例−１と同様に
成形後、電磁波シールド特性を測定した。結果を表−３
に示す。

表−３ 実施例−３ 実施例−１，２及び比較例−２より得られた成型片をプ
レッシャークツカー試験器により１２０°Ｃ１２気圧で
４８時間及び１００時間処理し、耐湿耐久促進試験を行
った後、電磁波シールド特性の測定を行い、結果を表−
４に示した。また、ＡＳＴＭ　　Ｄ−６３８に規定され
た１号引張試験片により同様な耐湿試験を行い、処理前
後の強度試験を行った結果を無処理の場合のデータと併
せて表−４に示した。

〈発明の効果〉 本発明のポリアリーレンサルファイド樹脂組成物は、電
磁波シールド効果に優れ、かつ電磁波シールド効果の耐
久性に優れるものであり、ＯＡ機器、電子部品等に好適
に使用されるほか、特に自動車部品等のような悪環境下
で使用される部品の成形材料として好適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）ポリアリーレンサルファイド樹脂９８〜２
   ０重量％ （ｂ）ステンレス繊維２０〜２重量％ （ｃ）無機充填剤７０〜０重量％ からなる、ポリアリーレンサルファイド樹脂組成物。