JPH0819257B2

JPH0819257B2 - 電磁波遮蔽用合成樹脂組成物

Info

Publication number: JPH0819257B2
Application number: JP3565187A
Authority: JP
Inventors: 充梶田; 秋男安池
Original assignee: 旭化成工業株式会社; 株式会社アドユニオン研究所
Priority date: 1987-02-20
Filing date: 1987-02-20
Publication date: 1996-02-28
Anticipated expiration: 2011-02-28
Also published as: JPS63205362A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電磁波（広義）を遮蔽するのに有効な低融点
合金と繊維状フィラーと熱可塑性樹脂からなる新規な電
磁波遮蔽用合成樹脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

コンピューターや各種の通信機器等の電子機器は広義
の電磁波（以下電磁波といえば特に断りのない限り広義
の電磁波を意味する）の発生源となって種々の問題を発
生せしめると同時に、他の電子機器から漏洩してくる電
磁波によって自らも障害を受けるという問題がある。そ
こで、電磁波に関するこれらの問題を解決するため、金
属板等で発生源をシールする等の対策がとられてきた。

しかし、近年の電子機器類の軽薄短小化の流れは、金
属製ハウジングから、電磁波を遮断するという立場から
は多くの場合に無力なプラスチック製ハウジングへと切
替えを余儀無くしている。

ここに、合成樹脂材料にも電磁波遮断能力を付与せし
めねばならぬ所以がある。

ところが、従来このためにとられてきた方法はプラス
チックスに鉛等の金属もしくはの化合物粒子、又は炭素
粉末等を混合したものを用いたり、或いはこれを塗料に
して塗布して用いるのが一般であった（例えば特公昭57
−11440号，特公昭59−30240号，特開昭54−16558号等
参照）。

しかし、これらの方法ではいまだ充分な遮蔽効果が得
られていないというのが現状であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者はその原因を究明し、従来の金属粒子等を合
成樹脂中に単に練り込む方法では、該樹脂中に分散した
金属粒子間にかなりの空隙が発生し、これが原因の１つ
となって電磁波の遮断が不完全になるということをつき
とめた。

そこでこの原因を取り除く方法について研究を進めた
結果、合成樹脂組成物が熱可塑化される際、混在してい
る金属粒子が溶融して均一に分散しさえすれば、そのよ
うな空隙もなくなるという着想を得、これを実現すべく
さらに研究を重ねた。

ところが実際には、合成樹脂の熱可塑化温度で溶融す
る金属を選んでこれを混入してみても、可塑化して両者
に流動性が出た段階で、双方の顕著な比重差が原因とな
って溶融した金属が分離し、凝集してしまうという予期
しない問題が生じ、結果としては目的通りのものは得ら
れなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者は溶融した金属を樹脂中に均一に分
散させる方法について更に研究を進め、ついに金属とし
て合金を用い、かつガラス繊維等の繊維状フィラーを共
存させることにより目的とする溶融した合金が均一に分
散した合成樹脂成形物が得られることを見出し、この知
見にもとづき本発明を完成した。

すなわち本発明は、熱可塑化時に溶融しうる合金と繊
維状フィラーと合成樹脂からなる電磁波遮蔽に有効な合
成樹脂組成物を提供するもである。

以下本発明を詳しく説明する。

本発明で用いる合成樹脂は特に制限されず、従来電子
機器分野などで一般的に使用されてきたものが広く使用
される。

しかし、成形の容易さ及び他の要求物性等の観点から
従来電子機器のハウジングに利用されてきた熱可塑性樹
脂が好ましい。

これらの樹脂としてはオレフィン系樹脂、スチレン系
樹脂、アクリレート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリア
ミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系
樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレン
スルフィド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリウレタ
ン系樹脂等があげられる。

本発明で用いられる合金は、これを含む合成樹脂組成
物が熱可塑化する際、溶融しうる合金でなければならな
い。

したがって熱可塑性樹脂の熱可塑化温度が通常350℃
以下であるので、これ以下の融点を持つ合金が好適であ
る。

合金の形状は特に制限されないが、粒状又は粉状のも
のが取り扱いやすい。

上記合金の具体例を示すと、亜鉛（Zn），鉛（Pb），
錫（Sn），ビスマス（Bi）、タリウム（Tl），アンチモ
ン（Sb），アルミニウム（Al），カドミウム（Cd），イ
ンジウム（In）等の合金をあげることができる。

その合金の例としてはPb−Sn（半田）、Pb−Sn−Zn,S
n−Zn,Zn−Cd,Zn−Al,Tl−Cd,Bi−Tl,In−Sn等の低融点
合金があげられる。これらの中で特にPb−Snが好まし
い。

なお、金属は合金の場合はその組成により、又金属の
形状等により明確な融点を示さないものや、合成樹脂中
で溶融する際、いわゆる融点降下を示すものもあるとい
う具合に複雑なので、実際には一度その組成物を熱可塑
化して形成品とし、その外観、特に金属光沢の分布状態
の観察を行って金属の融点の程度を見るのが実用的判定
法といえる。

この場合、該成形片を位相差顕微鏡で観察すればさら
に定量的で正確な判断が可能になる。ちなみに、本発明
者の研究によれば、良好な溶融分散状態を示すものは分
散金属粒子が添加時の金属粒子径に比べ一桁以上その粒
子径が小さくなっていることが観察されている。

本発明において合金の使用量は５〜80重量％であり、
好ましくは10〜40重量％である。合金の使用量が多すぎ
ると繊維状フィラーの量とも相関するが成形品に金属析
出が生じるので避けるべきである。

本発明で用いる繊維状フィラーはガラス繊維、炭素繊
維、鉄、ステンレス等の金属繊維、石綿、マイカ、無機
ウイスカー、その他無機繊維状フィラーが用いられる
が、入手し易く適当な物性のものが得やすいという点で
ガラス繊維が好ましい。

該繊維状フィラーの使用量は５〜30重量％であり、10
〜25重量％が好ましい。

又、本発明の組成物には各種の顔料、染料、難燃剤、
帯電防止剤、滑剤、可塑剤等を目的に応じて適宜配合し
てもよい。

電磁波遮蔽用本発明の合成樹脂組成物を製造するには
従来公知の配合方法を用いることができる。例えばオー
プンロール、インテンシブミキサー、インターナルミキ
サー、コニーダー、二軸ローター付の連続混練機、一軸
又は二軸押出機などの一般的な混和機を用いた溶融混練
方法等が用いられる。

又、各成分の混合順序も特に限定されず、同時でも勿
論よい。したがって、はじめにガラス繊維と合成樹脂で
ガラス繊維入り樹脂をつくっておき、これに合金を添加
する方法でもよい。又、ガラス繊維入り樹脂を熱可塑化
しておき、ここに定量フィダーで合金粒子を添加する方
法もとることができる。

〔作用〕

本発明においては、溶融合金が可塑化した合成樹脂中
に均一に分散するが、そのメカニズムについては未だ確
立した結論は得ていない。しかし、仮説ではあるが、混
練過程においてガラス繊維等の繊維状フィラーが溶融し
た合金を細砕し、同時に該繊維状フィラーの間にその合
金細粒が介在することにより合金相互の凝集が防止さ
れ、片よりがなくなるのではないかと本発明者は考えて
いる。

〔実施例〕

以下実施例、比較例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれらによって限定されるものではない。

なお、各例において用いた射出成型機は東芝機械社製
の12オンス機であり金型は5mm×200mm×200mmの平板用
金型を用いた。

実施例１旭化成社製のスチレン−アクリロニトリル共重合樹脂
（以下SAN樹脂と略記する）にガラス繊維を20重量％含
有せしめたガラス繊維強化SAN樹脂（スタイラックAS
−240A）に、厚さ0.4mm×縦3mm×横3mmのPb38重量％−S
n62重量％からなるPb−Sn合金を30重量％になるよう混
合機で混合した。

これを二軸押出機を用い230℃で熱可塑化せしめ、前
記の射出成型機及び金型を用いて射出成形した。得られ
た成形品（試験片）は金属の分離が全く認められず、均
一な表面を有していた。

又、本試験片（厚み5mm）を用いてＸ線の遮蔽度を測
定したところ、線量1500μＡ、電圧46KVにおいて、その
減衰率（I/I_O）は0.026であった（I_O:透過前のＸ線の強
さ,I:透過後のＸ線の強さ）。

なお、Pb−Sn合金のかわりに、本実施例の可塑化温度
では溶融しないPb粉（同粒径）を30重量％含ませたもの
につき測定したところ、その減衰率（I/I_O）は0.06であ
り、本発明品に比べ効果がかなり劣ることが確認され
た。

比較例１実施例１のガラス繊維強化SAN樹脂のかわりにガラス
繊維の入っていないSAN樹脂を用いた他は実施例１と同
様にして実施した。得られた成形品（試験片）の外観は
表面全体に不規則な巾広の條痕があり、金属析出の後が
歴然としていた。

また、Ｘ線の減衰度も実施例１と同一条件下で0.38で
あり、１桁劣っていた。

実施例２実施例１と同じガラス繊維強化SAN樹脂を用い、これ
にPb30重量％−Sn70重量％からなる平均粒径100μｍのP
b−Sn合金を30重量％になるよう混合機で混合した。

これを二軸押出機を用い220℃で熱可塑化せしめ、前
記の射出成形機及び金型を用いて射出成形した。得られ
た成形品（試験片）は実施例１と同様金属の分離が全く
認められず、均一な表面を有していた。

又、本試験片（厚み5mm）を用いて実施例１と同様に
してＸ線の遮蔽度を測定したところ、減衰率（I/I_O）は
0.023であった。

比較例２実施例２のガラス繊維強化SAN樹脂のかわりにガラス
繊維の入っていないSAN樹脂を用いた他は実施例２と同
様にして実施したところ成形品（試験片）の外観は表面
全体に不規則な條痕があり、金属析出が見られた。

実施例３旭化成社製のアクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン共重合樹脂（以下ABS樹脂と略記する）にガラス繊維
を20重量％含有せしめたガラス繊維強化ABS樹脂（スタ
イラックVGB−20）に、厚さ0.4mm×縦3mm×横3mmのPb
50重量％−Sn50重量％からなるPb−Sn合金を50重量％に
なるよう混合機で混合した。

これを二軸押出機を用い220℃で熱可塑化せしめ、前
記の射出成形機及び金型を用いて射出成形した。得られ
た成形品（試験片）は金属の分離が全く認められず、均
一な表面を有していた。

音波の遮蔽性を調べるため300Hzから2000Hzまで100Hz
ごとに録音されたテープレコーダーを鋳鉄製BOX（200×
200×200mm）の中に入れ本実施例成形品でつくったフタ
をし、ボルトで固定した。その上にコンデンサマイクロ
ホンを置き、インパルス遮音計に入力し音量を測定し
た。400Hzに於ける音量はフタ無しの場合に比べ61％の
減衰を示していた。このときPb−Su合金を添加しないと
68％の減衰しかない。又、300Hzから2000Hzにおける音
量測定では、1300Hzまでは、Pb−Sn合金の添加量の増加
とともに遮蔽性が高まる傾向が認められ、その中でも特
に、300Hzより800Hzまでの低周波で遮蔽性が高いことが
認められた。

次に電波ノイズに対する遮蔽性を調べるため電波測定
（音圧レベルの測定）を行った。

電波測定は鋳鉄製BOXの中にAMラジオ（530KHz）とテ
ープレコーダーを接続していれ、音量測定の場合と同様
に、本発明成形品を取り付けた。試験片面から120cmの
位置にオートバイのプラグをセットし、1200rpmでアイ
ドリングさせて録音した。その音をインパルス騒音計に
入力し、FFTスペクトラムアナライザで周波分析し、ビ
デオフロッターでプリントした。

その結果、音圧レベルはフタ無しの場合の−15dBに対
し本発明品の場合−17dBとなり明らかな低下が認めら
れ、電波が遮断されることがわかった。又、Pb−Sn合金
の添加量の増加とともに音圧レベルが減少する傾向が認
められた。

実施例４旭化成社製のスチレン変性ポリフェニレンエーテル樹
脂（以下PPE樹脂と略記する）にガラス繊維を20重量％
含有せしめたガラス繊維強化PPE樹脂（ザイロンG702
H）に、Pb25重量％−Sn75重量％からなるPb−Sn合金を2
0重量％になるよう混合機で混合した。

これを二軸押出機を用い220℃で熱可塑化せしめ、前
記の射出成形機及び金型を用いて射出成形した。得られ
た成形品（試験片）は金属の分離が全く認められず、均
一な表面を有しているとともに、Ｘ線遮蔽性も優れてい
た。

〔発明の効果〕

本発明の合成樹脂組成物においては、従来のものに比
べ非常に微細化した金属粒子が均一に分散しているの
で、電磁波遮蔽効果が優れているという長所を有してい
る。

従って、本発明組成物は近年問題が大きくなってきて
いるコンピューター等の情報処理装置や電子事務機の電
磁ノイズによる誤動作の問題、或いはテレビ等から出る
Ｘ線の人体に対する問題の解決に貢献しうるものといえ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭59−207947（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−246252（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−155454（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−243151（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉛−錫合金、鉛−錫−亜鉛合金、錫−亜鉛
合金、亜鉛−アルミニウム合金、亜鉛−カドミウム合
金、タリウム−カドミウム合金、ビスマス−タリウム合
金、インジウム−錫合金からなる群から選ばれる１種以
上の熱可塑時に溶融し得る低融点合金と、繊維状フィラ
ーと、熱可塑性合成樹脂からなることを特徴とする電磁
波遮蔽用合成樹脂組成物。
【請求項２】低融点合金が鉛−錫合金又は鉛−錫−亜鉛
合金であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の電磁波遮蔽用合成樹脂組成物。
【請求項３】繊維状フィラーがガラス繊維であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電磁波遮蔽用合
成樹脂組成物。