JPS59502106A - 熱可塑性樹脂のemi遮蔽効果に対する金属フレ−クと金属繊維または金属被覆繊維との相乗作用 - Google Patents

熱可塑性樹脂のemi遮蔽効果に対する金属フレ−クと金属繊維または金属被覆繊維との相乗作用

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JPS59502106A
JPS59502106A JP59500192A JP50019284A JPS59502106A JP S59502106 A JPS59502106 A JP S59502106A JP 59500192 A JP59500192 A JP 59500192A JP 50019284 A JP50019284 A JP 50019284A JP S59502106 A JPS59502106 A JP S59502106A
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リユウ・ナン・イ
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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】 熱可塑性樹脂のEMI遮蔽効果に対 する金属フレークと金属繊維また は金属被覆繊維との相乗作用 本発明は、相乗作用のある組合せの導電性金属充填剤を混入した結果として電磁 妨害/無線周波妨害(EMI / RFI )遮蔽効果の大きい熱可塑性組成物 に関するものである。更に詳しく言えば、金属フレークと金属繊維または金属被 覆繊維とを相乗作用のある組合せで混入することによってEMI / RFI遮 泌視の大きい熱可塑性重合体を製造することができるのである。
電子装置とりわけ計算機、事務機器、通信装置などの高感度電子装置は、いずれ もEMI / RFIの結果として誤動作を生じ易い。更にまた、外来のEMI  /RFIに対して敏感なだけでなく、これらの電子装置の多くはKRI /  RFIを発生する。電子時代の初期においては、電子装置のKMI / RFI 防御は導電性の金属外被によって行われていた。しかしながら、電子工業界にお ける非導電性のプラスチック材料の使用(特に丈夫で軽量の外被としての使用) が普及するのに伴い、E+aI/ RF工は大きな問題と々ってきた。
KM工/RF工防御効果のあるプラスチック外被を得るだめに多大の研究が行わ れてきた。最近に至るまで、プラスチックにおけるEM工/ RFI防御効果は プラスチック成形品に対する導電性被膜の設置、金属化およびめっきによシ達成 されてきた。これらの方法は有効であるが、実質的な量の材料を必要としかつ最 終製品の製造に際して副次的な作業を伴うという点で多大の経費および労力を要 するものである。
最近に至シ、工業用熱可塑性樹脂中にある種の導電性充填剤を混入することによ って導電性プラスチックを製造することが試みられた。詳しく述べれば、かかる 充填剤としては導電性の粉末、フレークおよび繊維が挙げられる。一般的に言え ば、EMI / RFI遮蔽を達成するためには、約25〜40(重量)%の導 電性粉末、36〜49(重量)チの導電性フレーク、または押出品の場合ならば 25〜30 (韮)チ〔射出成形品の場合ならば3〜6(重量)チ〕の導電性繊 維をプラスチック材料中に混入しなければナラナい〔マテリアルズ・エンジニア リング(MatQrlala 1!inglneer1ng)、1982年3月 号、37〜43頁およびモダン・プラスチックス−インターナショナル(Mod ern Plastics International )、1982年9月 、46〜49頁〕。
更に最近になると、完成品の性質を保持しかつ経済的に製造するために役立つ少 ない添加量の下で一貫した遮蔽効果を有する押出可能かつ(たとえば射出成形法 、吹込成形法、RIM法、トランスファー成形法などによって)成形可能なコン パウンドを得るため、相乗作用のある組合せの導電性充填剤を見出すことも試み られた。かかる組合せの実例としては、フレークと粉末との混合物および金属化 ガラス繊維と炭素繊維との混合物が挙げられる。1981年10月14日に提出 された係属中の米国特許出願第311268号明細書中には、アルミニウムフレ ークおよび(または)炭素繊維あるいはそれらのいずれか一方とカーボンブラッ ク粉末との混合物の使用が開さてこの度、金属フレークと金属繊維または金属被 覆繊維とを相乗作用のある組合せで混入することによシ、熱可塑性重合体組成物 において改善されたEM工/ RF工g蔽効果の得られることが見出された。
更にまた、上記のごとき金属フレークと金属繊維または金属被覆繊維との相乗作 用のある組合せを重合体ブレンド中に使用すれば、改善されたIM工/ RF工 遮蔽効果をなお一層向上させ得ることも見出された。
本発明の組成物は直接に射出成形または押出成形することが可能であシ、それで もなお大きいKM工/RFI防御効果を保持し得るのである。
詳しく述べれば本発明は、(a)1種以上の熱可塑性重合体、(b)組成物の全 量を基準として約25〜約50(重量)チ好ましくは約25〜約40(重量)俤 の金属フレーク、および(C)組成物の全量を基準として約2〜約12(重量) %好ましくは約4〜約8(重量)%の金属繊維まだは金属被覆繊維から成りかつ 金属フレークと金属繊維または金属被覆繊維との重量比が約4:1々いし約14 :1好ましくは約6=1ないし約10:1の範囲内にあることを特徴とする、] IcMI / RFI遮蔽効果の大きい熱可塑性組成物に関する。
本発明を適用し得る好適な熱可塑性重合体としては、ポリエステル、ポリカーボ ネート、コポリエステルカーボネート、ポリアミド、ポリアリーレンエーテルス ルホンまだはケトン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレン エーテル、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジェン・スチレン共重合体お よびそれらのブレンドが挙げられる。
これらの熱可塑性重合体はまた、1種以上の付加重合体および(または)1種以 上のコ゛ムもしくはゴム変性熱可塑性樹脂を追加含有していてもよい。
適当な金属フレークは、アルミニウム、銅、銀またはニッケルあるいはそれらの 合金から製造されたものであシ得る。金属繊維は銀、銅、ニッケル、アミニウム およびステンレス鋼から成る群よシ選ぶことができる。金属被覆繊維は、ガラス 、黒鉛などの基礎繊維上にニッケル、銀、@またはアルミニウムの金属被膜を設 置したものである。
かかる組成物はまた、約25チまでの補強用ガラス繊維および(または)有効量 の難燃剤を追加含有していてもよい。
本発明の新規な組成物に成形、発泡または押出操作を施すことにより、EMI遮 蔽効果を要求する各種の構造物や物品(特に電子機器の部品や外被)゛に加工す ることができるのであって、かかる構造物や物品も本発明の範囲内に包含される 。
好適な実施の態様の説明 本発明は、熱可塑性重合体または重合体ブレンド中に導電性の金属フレークと導 電性の金属a、維または金属被覆繊維とを相乗作用のある組合せで混入した結果 として大きいKMI / RFI遮蔽効果の達成されるような熱可塑性組成物を 提供するものである。上記の相乗作用を実現するためには、組成物の全量を基準 として約25〜約50(重量)%好ましくは約25〜約40(重量)%の金属フ レークと組成物の全量を基準として約2〜約12(重量)チ好ましくまた、最も 原価効率の良い材料を得るためには、フレークと繊維との重量比が約4:1ない し14:1好ましくは約6=1ないし約10:1の範囲内になければならない。
本発明の組成物中において使用するのに適した金属フレークとしては、銀、アル ミニウム、ニッケル、銅などの金属またはそれらの合金から製造されたものが挙 げられる。一般的に言えば、上記のフレークは約0.005インチ未満の厚さお よびそれぞれ約α10インチ未満の表面寸法を有している。極めて有効であると 判明した好適なフレークは、0.001インチX 0.040インチX O,0 60インチの、政略寸法を有するものである。
更にまた、かかる金属フレークの加工性を改善しかつ(あるいは)熱可塑性樹脂 との適合性または結合性を向上させるため、適当なカンブリング剤(たとえばシ ランまたはチタン酸エステルカップリング剤)で金属フレークを処理することも できる。なお、適当な金属フレークはオノ・イオ州コロンブス市所在のトランス メソト社(Transmet Carp、 )および二1−ヨーク州ニューヨー ク市所在のアトランチツク・パワード・メタルズ社(A、tlantlCPow ered Metals。
工nc、 )をはじめとする幾つかの供給源から入手することができる。
本発明の組成物中において有用な金属繊維および金属被覆繊維は、一層多様であ シ刀・つ一層広い範囲にわたって利用可能である。一般的に言えば、金属繊維は アルミニウム、銅、銀、ニッケル、ステンレス鋼など、またはそれらの合金から 製造されたものであり得る。同じく、金属被覆繊維は一般に黒鉛またはガラスの 芯体上に銀、ニッケル、アルミニウム、銅など、またはそれらの合金の被膜を設 置したものである。これらの繊維の供給源としては、とりわけ、オハイオ州コロ ンブス市所在のトランスメノト社、カリホルニア州すンラモン市所在のエム・ピ ーφアソシエーツ(M、B、As5oc1.ates )、ペンシルバニア州ピ ノツパーグ市所在のベケールト・スチール拳ワイヤ社(Bekaert 5te el Wlre Carp、 )、フロリダ州プランド市所在のブルンスウイン ク・テクネテイクス(Brunsvrlck Technetlcs )、ニコ ーヨーク州つニイン匝所在のアメリカン・サイアナミド(AmerlcanCy anamide )、ニューヨーク州ニューヨーク市所在のニチメン・アメリカ 社(Nlchlmen Amerlca工nc)、およびフロリダ州ボンバノビ ーチ市所在のルンディ・エレクトロニクス(Lundy Kコectron+c s )が挙げられる。
適当な繊維は、当業界において公知の通り、組成および加工の観点から見て実用 的であれば本質的に任意の長さおよび直径を有するものであり得る。たとえば、 長さ6■かつ直径90μのアルミニウム繊維は有用かつ実用的であるのに対し、 同様な寸法を持ったステンレス鋼繊維は加工装置に不要の摩耗を引起こすために 実用的と言えない場合がある。それよりも、長さ3III+!かつ直径4μのス テンレス鋼繊維の方が適当であると言える。一般的に言えば、全ての適当な繊維 は約14■以下好ましくは約7ffiII!以下の長さおよび0.211111 !以下好ましくけ0.1m以下の直径を有する。ここでもう一度述べておけば、 使用する繊維の実際の寸法は繊維の組成およびそれの利用可能性に部分的に依存 する。
更にまた、本発明において使用される繊維は繊維の加工性並びに繊維と熱可塑性 材料との結合性および(または)適合性を改善するために任意適宜のサイジング 剤またはカンプリング剤で被覆してもよい。
好適なカップリング剤としては、シランおよびチタン酸エステルから誘導された ものが挙げられる。
本発明に従えばまた、本発明の組成物中に2種以上の金属フレークおよび(また は)繊維を使用することも可能である。
導電性の金属フレークと金属繊維または金属被覆繊維とを上記のごとき相乗作用 のある組合せで使用したところ、先行技術において示されるごとくただ1種の導 電性充填剤または2種以上の導電性充填剤の組合せを同じ混入量で使用した場合 に比べ、FiMI/ RF工W蔽効果の改善が得られた。その結果、充填剤の添 加量が少なくて済むため、本発明に従って製造された組成物においては原価の低 減および物理的性質の改善が得られる。その上、これらの組成物では被膜の設置 、金属化などに付随する諸問題も回避される。すなわち、最終製品の製造に要す る労力や時間は少なくて済み、経済性も高く、またプラスチック部分からの金属 層や被膜の剥離をはじめとする先行技術に付随する物理的問題点も排除されるの である。
かかる相乗作用のある組合せの導電性充填剤は、はとんど任意の熱可塑性重合体 または重合体ブレンド中において使用できる。好適な熱可塑性重合体としては、 ポリエステル、ポリカーボネート、コポリエステルカーボネート、ポリアミド、 ポリアリーレンエーテルスルホンまたはケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリ アミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスチレン、アクリロニ[・リル・ブタ ジェン中スチレン共重合体およびそれらのブレンドが挙げられる。更にまた、相 乗作用のある組合せの導電性充填剤をブレンド中に混入すれば、単独の熱可塑性 重合体に比べて一層顕著なEMI / RFI p蔽効果の向上が得られる場合 が多いことも見出された。
(a)ポリエステル 本発明用として適当なポリエステルは、1種以上の脂肪族および(または)脂環 式グリコール類と1種以上の芳香族ジカルボン酸とから誘導されたものである。
その場合のグリコール類ば、エチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパ ンジオール、1゜4−ブタンジオール、1,5−ベンタンジオール、1゜6−ヘ キサンジオール、1.4−シクロヘキサンジメタツールなどから本質的に成る群 より選ばれたものであればよい。適当なジカルボン酸としては、テレフタル酸、 フタル酸、イソフタル酸およびナフタレン−2,6−ジカルボン酸が挙げられる 。本発明のポリエステルはまた、少量のその他の単位たとえば脂肪族ジカルボン 酸および(または)脂肪族ポリオールを含有してコポリエステルを生成していて もよい。
一般的に言えば、本発明のポリエステルは式(式中、Rはグリコール類からヒド ロキシル基を除去した後に残る2価の基を表わす)によって表わすことができる 。好適なポリエステルとしては、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(ブチ レンテレフタレート)およびそれらのブレンドが挙げられる。
本明細書中に記載されたポリエステルは、商業的に入手することもできるし、あ るいはまた引用によって本明細書中に併合される米国特許第2465319.3 047539および291046/1号明細書中に記載のごとき当業界において 公知の方法によって製造するとともできる。更にまた、本発明において使用され るポリエステルはフェノールとテトラクロロエタンとの60:40混合物または 類似の溶媒中において30℃で測定した場合に約0.4〜約2.0 dl/7の 固有粘度を有する。
【b)ポリカーボネート 本発明に従えば、当業界において公知のポリカーボネート中の任意のものを使用 することができる。
特に好適なポリカーボネートは芳香族ポリカーボネートである。本発明において 有用な芳香族ポリカーボネートは、塩化メチレン中において25℃で測定した場 合に約0.3〜約1. o dt/ yの固有粘度を有する単独重合体、共重合 体およびそれらの混合物である。
一般的に言えば、芳香族ポリカーボネートは二価フェノールをホスゲン、ハロギ 酸エステルまたは炭酸エステルのごときカーボネート前駆物質と反応させること によって製造される。使用可能な二価フェノールの代表例は、乙2−ビス(4− ヒドロキシフェニル)フロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、2. 2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、(43′−ジクロ ロ−4+4′−ジヒドロキシジフェニル)メタンなどである。かかる芳香族ポリ カーボネートは、いずれも引用によって本明細書中に併合される米国特許第29 99835.3028365 、2999844 、4018750および41 23435号明細書中に記載された方法並びに当業者にとって公知のその他の方 法に従って製造することができる。
このようにして製造されるポリカーボネートは、式 (式中、Aは重合体生成反応において使用された二価フェノールに由来する2価 の芳香族基であシ、またnは1より大きい整数好ましくは約10〜約400の整 数である)で表わされる反復構造単位を耳することを特徴とするものである。
勿論、本発明の実施Q′ζj率して使用するためpc凰独重合体のポリカーボネ ートではなくてカーボネート共重合体またはコポリエステルカーボネートが所望 される場合には、2種以上の二価フェノールを使用したり、あるいは二価フェノ ールをグリコール類、ヒドロキシル基もしくは酸基を末端基とするポリエステル 、または二塩基酸と併用したシすることも可能である。このように、「ポリカー ボネート樹脂」という用語はその定義範囲内にカーボネート共重合体をも包含す るものと理解すべきである。
適当な共重合体の中にはまた、米国特許第3737409および2999846 号明細書中に開示されているようにビス(ヒドロキシアリール)スルホンである 第1の二価フェノールおよび2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン のごとき第2の二価フェノールから誘導された単位を含むポリカーボネート共重 合体も包含される。
(C)ポリアリーレンエーテルスルホンまたはケトン本発明において使用するの に適したポリ(アリールエーテル)樹脂成分は、アリーレン単位の間にエーテル 結合およびスルホ/結合が散在した線状の熱可塑性ポリアリーレンポリエーテル ポリスルホンである。これらの樹脂は、二価フェノールのアルカリ金属複塩とジ ・・ロベンゼノイド化合物との反応によって製造することができる。その場合、 反応体の一方または両方がアリーレン基同士の間にスルホン基またはケトン基( すなわち−SO,−または−CO−) を含有すれば、重合鎖中にはアリーレン 単位およびエーテル単位に加えてスルホン単位またはケトン単位が得られるので ある。かかるポリスルホン重合体は、式 %式% (式中、Eは二価フェノールの残基でありかつE′は原子価結合に対するオルト およびパラの位置の少なくとも1つに不活性の電子吸引基を有するベンゼノイド 化合物の残基であって、両方の残基は芳香族炭14 素原子によってエーテル酸素原子に原子価結合している)で表わされる反復単位 から成る基本4造を■(−でいる。このようなポリスルホンは、たとえば引用に よって本明細岩中に併合される米国特許第3264536および4108837 号明細書中に記載されたポリアリーレンポリエーテル樹脂の部類に含まれる。
二価フェノールの残基Eば、式 で表わされる構造を有する三核フェノールから誘導されるものである。式中、A r は芳香族基好ましくはフェニレン基であり、AおよびA1は同種または異種 の不活性置換基たとえば炭素原子数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、または 炭素原子数1〜4のアルコキシ基であ5 、nおよびmは0〜4の値を有する整 数であり、そしてR1はジヒドロキシジフェニルの場合のような芳香族炭素原子 間の結合あるいはプことえばCo、O,SX S−8、so□まだは2価の有機 炭化水素基(たとえばアルキレン基、アルキリデン基、シクロアルキレン基、シ クロアルキリデン基、あるいはハロゲン原子、アルキル基、アリール基などで置 換されたアルキレン基、アルキリデン基、シクロアルキレン基またはシクロアル キリデン基)のよう々2価の基を表わす。
かかるポリアリーレンエーテルスルホンまたはケトンは、個々のポリエーテルに 応じ適当な溶媒中において適当な温度で測定した場合(たとえば塩化メチレン中 において25℃で測定した場合)に約[14〜約1.5d//fの還元粘度を有 する。好適なポリアリーレンエーテルスルホンまタハケトンハ、式で表わされる 反復単位を有するものである。
(d)ポリアミド 本発明用として適当なポリアミドは、アミン基とカルボン酸基との間に少なくと も2個の炭素原子を有するモノアミノモノカルボン酸またはそれのラクタムを重 合させるか、アミン基間に少なくとも2個の炭素原子を有するジアミンとジカル ボン酸とを実質的に等モルの割合で重合させるか、あるいは上記に定義されたよ うなモノアミノモノカルボン酸またはそれのラクタムを実質的に等モルの割合の ジアミンおよびジカルボン酸と共に重合させることによって製造することができ る。なお、ジカルボン酸はそれの官能性誘導体(たとえばエステル)として使用 してもよい。
(ジアミンおよびジカルボン酸(でついて使用される)「実質的に等モルの割合 」という用語は、厳密に等モルの割合ばかりでなく、得られるポリアミドの粘度 を安定化するだめの通常の技術において要求される多少の変動をも包括するもの である。
ポリアミドの製造に際して有用な上記のモノアミノカルボン酸またはそれのラク タムの実例としては、アミン基とカルボン酸基との間に2〜16@の炭素原子を 有し、かつまたラクタムの場合には上記炭素原子が−Go−NH−基と共に環を 生成しているような化合物が挙げられる。アミノカルボン酸およびラクタムの特 定の実例を挙げれば、ε−アミノカプロン酸、ブチロラクタム、ビパロラクタム 、カプロラクタム、カプリロラクタム、エナントラクタム、ウンデカノラクタム 、ドデカノラクタム並びに3−および4−アミノ安息香酸がある。
ポリアミドの製造用として適当なジアミンの実例としては、一般式 %式%) (式中、nは2〜16の整数である)で表わされるジアミンたとえばトリメチレ ンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、オクタメチレ ンジアミンおよび特にヘキサメチレンジアミンが挙げられる。
ジカルボン酸は、芳香族ジカルボン酸だとえはイソフタル酸およびテレフタル酸 であシ得る。好適なジカルボン酸は式 %式% (式中、Yは少なくとも2個の炭素原子を有する2価の脂肪族基である)によっ て表わされるものであって、かかる酸の実例はセバシン酸、オクタデカンニ酸、 スペリン酸、グルタル酸、ピメリン酸およびアジピン酸である。
好適なポリアミド(しばしばナイロンと呼ばれる)としては、ナイロン6.6/ 6.11.12.615.6/4および6/12 が挙げられる。本発明におい て有用なポリアミドの数平均分子端は一般に約10000以上である。
(e)ポリアミドイミド 本発明において有用なポリアミドイミド共重合体は、一般に結晶構造を示しかつ 約340℃を越える融点を有するものでちる。それらは、予め生成されたアミド 基を含有するジアミンと二無水物とを反応させて次のようなアミドイミド構造を 形成すること18 その他には、無水トリメリ)d塩化物を芳香族ジアミンと反応させることによっ て得られる共重合体48る。とれらの共重合体は、「カーク−オスマー・エンサ イクロペディア・オブ・ケミカル会テクノロジー(Kirk −Othmer  Encyclopedia of ChemicalTechnolog7 )  J 別巻746〜773頁(1971年)に開示された方法によって製造する ととができる。
(1)ポリフェニレンエーテル 本発明において有用なポリフェニレンエーテル樹脂としては、式 で表わされる構造単位を有する単独重合体および共重合体が挙げられる。式中、 QXQ’、GL’およびQ′は水素原子、炭化水素基、ハロゲン原子とフェニル 核との間に少なくとも2個の炭素原子を有するハロゲン化炭化水素基、炭化水素 オキシ基、およびハロゲン原子とフェニル核との間に少なくとも2個の炭素原子 を有するハロゲン化炭化水系オキシ基から成る群より独立に選ばれた基であり、 Q’、Q’およびQ″′は更にハロゲン原子でQおよびQ′はいずれも第三炭素 原子を含まず、またnは単量体残基の総数であって少なくとも50の整数を表わ す。
好適なポリフェニレンエーテル樹脂は、クロロホルム中において約03〜約06 0dt/iPの固有粘度を有するポリ(2,6−シメチルー1,4−フェニレン )エーテル樹脂である。本発明において有用なポリフェニレンエーテル樹脂は当 業界においで公知であって、各種の触媒使用および触媒不使用方法により対応す るフェノールまたはそれの反応性誘導体から製造することができる。ポリフェニ レンエーテルの実874.5506875.3257357および325735 8号明細書中に開示されている。これらの特許明細書はいずれも引用によって本 明細書中に併合されるものとする。
(g)ポリエーテルイミド 本発明において有用なポリエーテルイミドは、式で表わされる芳香族ビス(エー テル無水物)と式H2NR’NH2(II) で表わされる有機ジアミンとを実質的に等モルの割合で反応させることによって 製造することができる。
かかる反応は、当業界において公知のごとく、溶媒および(または)触媒の存在 下まだは非存在下で行H3 CH3C1H30H3CM3 で表わされる2価の有機基並びにCb)一般式(:(CHs)z−および−8− で表わされる2価の基から成る群よシ選ばれた1員、mは0または1、そしてy は1〜5の整数である)で表わされる2価の有機基から成る群より選ばれた1員 である。式(U)中のR′は、(a)6〜20個の炭素原子を有する芳香族炭化 水素基およびそれらのノ・ロゲン化誘導体、(b)2〜20個の炭素原子を有す るアルキレン基、C(2〜8)アルキレン基を末端基とするポリジオルガノシロ キサン、およびシクロアルキレン基並びに(C)式よび−c(c’a3)z−か ら成る群より選ばれた1員、Xは1〜5の整数、そしてmは前記に定義された通 シである)で表わされる2価の基から成る群より選ばれた2価の有機基である。
これらのポリエーテルイミドは、たとえば、いずれも引用によって本明細書中に 併合される米国特許第3917643.3852242.385517 /)、 5853546.3875116.3838097、!+905942および3 933749号明細書中に記載のごとき当業界において公知の方法によって製造 される。
(h)アクリロニトリル・ブタジェン・スチレン共重合体一般的に言えば、AB S系重合体は化学的に結合した相異なる組成の2つ以上の重合体部分を含有して いる。かかる重合体を製造するためには、好ましくは、共役ジエン(たとえばブ タジェン)あるいは共役ジエンおよびそれと共重合可能な単量体(たとえばスチ レン)を重合させることによって重合体主鎖が形成される。主鎖の形成後、少な くとも1種好ましくは2種のグラフト用単量体を予め重合させた主鎖の存在下で 重合させることによってグラフト重合体が得られる。これらの樹脂は当業界にお いて公知の方法によって製造される。
上記のごとき主鎖重合体は、ポリブタジェン、・ポリイソプレンなどのような共 役ジエン重合体またはブタジェン−スチレン、ブタジェン−アクリロニトリルな どのような共重合体であることが好ましい。
グラフト重合体の主鎖を形成するだめに通例使用される特定の共役ジエン単量体 は、式 (式中、Xは水素原子、炭素原子数1〜5のアルキル基、塩素原子および臭素原 子から成る群よシ選ばれる)によって包括的に表わされる。使用可能なジエンの 実例としては、ブタジェン、イソプレン、1゜3−へブタジェン、メチル−1, 3−ペンタジェン、2.3−ジメチル−1,3−ブタジェン、2−エチル−1, 3−ペンタジェン、1,5−および2,4−ヘキサジエン、クロロおよびブロモ 置換ブタジェン(たとえばジクロロブタジェン、ブロモブタジェン、ジブロモブ タジェンなど)、それらの混合物などが挙げられる。なお、好適な共役ジエンは ブタジェンである。
予め重合させた主鎖の存在下で重合させ得る第1群の単量体は、モノビニル芳香 族炭化水素である。
4 有用なモノビニル芳香族単量体は、式 (式中、Xは前記に定義された通シである)によって包括的に表わされる。モノ ビニル芳香族化合物並びにアルキル置換、シクロアルキル置換、了り−ル置換、 アルカリール置換、アラルキル置換、アルコキシ置換、アリールオキシ置換およ びその他の置換ビニル芳香族化合物の実例としては、スチレン、3−メチルスチ レン、3.5−ジエチルスチレン、4−n−プロピルスチレン、α−メチルスチ レン、α−メチルビニルトルエン、α−クロロスチレ〉′、α−ブロモスチレン 、ジクロロスチレン、ジプロモスチレン、テトラクロロスチレン、それらの混合 物などが挙げられる。々お、好適なモノビニル芳香族炭化水素はスチレンおよび (または)α−メチルスチレンである。
予め重合させた主鎖の存在下で重合させ得る第2群の単量体は、アクリロニトリ ル、置換アクリロニトリルおよび(または)アクリル酸エステルのごときアクリ ル単量体であって、その代表例はアクリロニトリルおよびアクリル酸アルキル( たとえばメタクリル酸メチル)である。
アクリロニトリル、置換アクリロニトリルおよびアクリル酸エステルは、式 (式中、Xは前記に定義された通りであり、またYはシアン基およびアルコキン 基部分が1〜約12個の炭素原子を有するカルボアルコキシ基から成る群より選 ばれる)によって包括的に表わされる。かかる単量体の実例としては、アクリロ ニトリル、エタクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニト リル、β−クロロアクリロニトリル、α−ブロモアクリロニトリル、β−ブロモ アクリロニトリル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル 、アクリル酸ブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イソプロピルおよびそれ らの混合物が挙げられる。なお、好適なアクリル単量体はアクリロニトリルであ り、また好適なアクリル酸エステルはアクリル酸エチルおよびメタクリル酸メチ ルである。
グラフト重合体の製造に際しては、1,3−ブタジェン重合体または共重合体に よって代表される共役ジオレフィン重合体または共重合体はグラフト重合体組成 全体の約50(重量)%を占める。主鎖の存在下で重合させるべき(スチレンお よびアク]ノロニトリルによって代表される)単量体はグラフト重合体組成全体 の約40〜約95(重量)%を占める。
グラフト重合体中に存在する(アクリロニトリル、アクリル酸エチルまたはメタ クリル酸メチルによって代表される)第2群のグラフト用単量体は、グラフト共 重合体組成全体の約10〜約40(重量)係を占めることが好ましい。また、ス チレンによって代表されるモノビニル芳香族炭化水素はグラフト重合体組成全体 の約30〜70(重量)チを占める。
かかる重合体の製造に際しては、主鎖上にグラフトさせる重合用単量体の一定部 分が互いに化合して遊離の共重合体を生成するのが通例である。一方のグラフト 用単量体としてスチレンを使用しかつ他方のグラフト用単量体としてアクリロニ トリルを使用した場合には、組成の一定部分は共重合して遊離のスチレン−アク リロニトリル共重合体を生成する。
グラフト重合体の製造に際して使用される組成中のスチレンをα−メチルスチレ ン(またはその他の単量体)で置換した場合には、組成の一定部分はα−メチル スチレン−アクリロニトリル共重合体となることがある。また、α−メチルスチ レン−アクリロニトリル共重合体のごとき共重合体がグラフト重合体−共重合体 ブレンドに添加される場合もある。本明細書中においてかかるグラフト重合体− 共重合体ブレンドが言及される場合、それはグラフト重合体にブレンドされた少 なくとも1種の共重合体を随意に含有しかつその共重合体は90チまでの遊離共 重合体を含有し得ることを意味する。
所望ならば、ニジストマー主鎖はアクリル酸n−ブチル、アクリル酸エチル、ア クリル酸2−エチルヘキシルなどを基剤とするようなアクリルゴムであってもよ い。更にまた、アクリルゴム主鎖中に少量のジエンを共重合させれば、母材重合 体とのグラフト性を改善することもできる。
これらの樹脂は当業界において公知であって、多くは商業的に入手可能である。
本発明においては、上記の熱可塑性重合体のブレンドを使用することも可能であ る。これらのブレンドを使用すると、単独の熱可塑性重合体を使用した場合に比 べてKMI / RFI遮蔽効果が一層向上した組成物の得られることが多い。
有用なブレンドの実例としては、ポリ(エチレンテレフタレート)/ポリ(1, 4−ブチレンテレフタレート)、ポリカーボネート/ポリ(エチレンテレフタレ ート)およびポリカーボネート/ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)が挙 げられる。
本発明のKM工/ RFI遮蔽用組成物はまた、熱可塑性付加重合体、ゴムまた はゴム変性樹脂を追加含有していてもよい。好適な付加重合体は、スチレン樹脂 、アクリル酸アルキル樹脂およびそれらの組合せから成る群より選ばれたもので ある。なお、本明細書および後記請求の範囲中において使用される「スチレン樹 脂」および「アクリル酸アルキル樹脂」とは下記のように定義されるものとする 。
適当なスチレン樹脂は単独重合体、共重合体およびそれらのグラフト共重合体を 含む。特に好適なスチレン樹脂としては、スチレン単独重合体、ABS系グラグ ラフト共重合体びに米国特許$ 4180494.3808180.409/1 2’02.4260693.4034013および4292233号明細書中に 開示されているようなコア・シェル形グラフト共重合体が挙げられる。また、耐 衝撃性ポリスチレンまたは■工ps とも呼ばれるブタジェンゴム変性ポリスチ レンのごときゴム変性ポリスチレン、米国特許第3646162および3595 942号明細書中に記載されているクラトン(KratOn ) またはクラト ン−G(4、合体のごときスチレン・ブタジェン・スチレンブロック共重合体、 変性α置換および)くう置換スチレン、あるいは米国特許第3383435号明 細書中に開示されたスチレン樹脂中の任意のものも好適である。なお、上記の特 許明細書はいずれも引用によって本明細書中に併合されるものと干る。
本発明において使用し得るアクリル酸アルキル樹脂としては、アルキル基が1〜 8個の炭素原子を有するようなアクリル酸アルキルおよびメタクリル酸アルキル (たとえばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリ ル酸メチル、メタクリル酸エチルおよびメタクリル酸ブチル)の単独重合体並び に共重合体が挙げられる。オだ、適当な共重合体としては、上記の単量体とビニ ルまたはアリル単量体(たとえばアクリロニトリル、N−アリルマレイミドまた はN−ビニルマレイミド)あるいはαオレフィン(たとえばエチレン)との共重 合体が挙げられる。特に好適なアクリル酸アルキル樹脂はメタクリル酸メチルの 単独重合体および共重合体(たとえばポリメタクリル酸メチル)である。
本発明において有用なその他のアクリル酸樹脂としては、ポリブタジェン、ポリ ブタジェン・スチレン、ポリイソプレンおよび(または)ブタジェンもしくはイ ンプレン共重合体のごときポリオレフィンニジストマー主鎖あるいはゴム状の架 橋アクリル酸エステルまたはアクリル酸アルキル(たとえばアクリル酸n−ブチ ル)主鎖上に単独のアクリル酸アルキル樹脂またはビニル単量体と共重合したア クリル酸アルキル樹脂をグラフトさせて成るコア・シェル形グラフト共重合体が 挙げられる。これらの樹脂は当業界において公知であって(とシわけ米国特許第 4034015.4096202および3808180号)、たとえばローム・ アンド・ノ・−ス(Rohm & Baas )社製のアクリロイド(Acry lold )KM655.1M350およびKM611として商業的に入手可能 である。
本発明においてはまた、エチレン拳プロピレン・ジエンモノマー系ゴムおよびエ チレン・プロピレンゴムをはじめとするゴムも有用である。それらの多くは米国 特許第2933480.3000866.3407158.3093621およ び3379701号明細書中に記載されている。
上記の付加重合体などの1種以上を混入した特に好適な組成物としては、ポリカ ーボネート/ ABS組成物、ポリフェニレンエーテル/耐衝撃性ポリスチレン 組成物およびポリ(ブチレンテレフタレート)/エチレンエチルアクリレー)  (’EEA ) ニアクリルコア・シェル形グラフト共重合体(ローム・アンド ・ハース社製のxy−s3o)が挙げられる。
本発明の組成物はまた、1種以上の補強剤を随意に含有することができる。本発 明において有用である代表的な補強剤としてはガラス繊維、雲母または両者の組 合せが挙げられるが、それらのみに限定されるわけでは彦い。本発明の実施に際 して使用し得るフィラメント状ガラスは当業者にとって公知であって、幾つかの 製造業者から広範囲にわたって入手可能である。かかるガラスは処理されていな くてもよいし、あるいは好ましくは適当なカップリング剤で処理されていてもよ い。なお、特に好適なカップリング剤はシランおよびチタン酸エステルカスプリ ング剤である。かかるガラスフィラメントは、標準的な方法(たとえば蒸気吹き 、空気吹き、火炎吹きおよび機械引き)によって製造される。
本発明の熱可塑性組成物にはまた、有効量の常用難燃剤を添加することによって 難燃性を付与することもできる。公知の通シ、難燃剤は元累状赤リン、リン化合 物、ハロゲンまたは窒素化合物を単独で使用したもの、あるいは好ましくはそれ らをアンチモン化合物のごとき相乗剤と組合わせて使用したものであり得る。特 に有用なのは、たとえば米国特許第s s 53 b a s号に従ってテトラ ブロモビスフェノールAカーボネート単位から成る高重合体または低重合体難燃 剤の単独使用あるいはアンチモン化合物との併用である。
本発明の組成物は公知の方法によって製造することができる。たとえば、熱可塑 性樹脂の入った押出配合機に諸成分を投入することにより、熱可塑性樹脂の母体 中に添加成分の分散した成形用ペレットを製造してもよい。あるいはまた、乾式 配合法によって諸成分を熱可塑性樹脂と混合した後、配合物をミル上で溶融して から微粉砕するか、あるいは押出してから細断してもよい。更にまた、諸成分を 粉末状または粒状の熱可塑性樹脂と混合した後、配合物をたとえば射出成形また はトランスファー成形技術によって直接に成形してもよい。
最後に、本発明の導電性熱可塑性組成物を製造するためにはまた、先ず、基礎材 料の熱可塑性樹脂または適合性を持った任意の熱可塑性樹脂(すなわち、配合後 の組成物において層剥離を生じないようなもの)中に任意の1種以上の導電性充 填剤を添加して濃縮物を調製し、次いで上記の方法あるいは尚業界において公知 の方法のいずれかに従ってかかる濃縮物を組成物中に混入してもよい。
本発明の新規な組成物または複合物は、成形、発泡または押出操作を施すことに より、EM工/RFI遮蔽効果を要求する各種の構造物や物品(特に電子機器の 部品や外被)に加工することができるのであって、かかる模造物や物品も本発明 の範(モ]内に包含される。その実例としては印刷回路用パネル板、ラジオやテ レビのパネルおよび外被、並びに計算機や大形電卓、オーディオやハイファイ機 器、高感度試験機器などの外被が挙げられるが、それらのみに限定されるわけで はない。
当業者が本発明の実施方法を一層良く理解できるようにするため、限定ではなく 例示を目的とした実施例を以下に示す。
EMI遮蔽効果データは、オハイオ州コロンブス市所在のバッチルーラボラトリ ー(Battelle Laboratory)によって開発された同軸伝送法 に基づいて測定された。遮蔽効果はEMI / RFHの減衰度をデシベル単位 で表わした尺度であって、この場合の減衰度は遅蔽体の導電率および(または) 磁化率の関数となる。
デシベル単位は遮蔽の度合を表わす対数尺度である。
10デシベルは、90チのEMI / RFIエネルギーが効果的に散逸したこ とを表わす。また、20デシベルは99チのEMI / RFIが散逸したこと を意味し、以下同様である。遮蔽効果は様々な無線周波数(MHz単位)におい て測定される。以下の各実施例においては、0.5〜1000 MHzの周波斂 範囲にわたって遮蔽効果を測定したが、Q、 5 MEZおよび100100O における遮蔽効果データのみを示す。
特に記載のない限り、全ての組成物は押出配合法によって調製された。
実施例E1〜E2、比較例CFi1〜CE3従来の導電性充填剤並びに本発明に よって定義された相乗作用のある組合せの導電性充填剤を混入することにより、 導電性のガラス繊維含有および非含有ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート) 組成物を調製した。それらの組成および遮蔽効果を第1表中に示す。比較例OK 1〜CE3の従来組成物に比べ、本発明の実施例E1およびE2は遮蔽効果の明 らかな改善を示している(第1表)。
第1表 ガラス繊維 10 5 − 5 5 アルミニウムフレーク −40565636アルミニウム繊維 30 − 4  4 ’−炭素繊維 −−一−4 実施例E3〜E6、比較例CE3〜OE4各種の金属繊維および金属被覆繊維を アルミニウムフレークと組合わせて使用することにより、一連のガラス繊維含有 ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)組成物を調製した。個々の組成および 遮蔽効果を第2表中に示す。
Cl3を実施例E7〜Ei12と比較すれば、少なくとも25%のアルミニウム フレークが必要であることがわかる。全ての成分を押出法によって混合した場合 には、全体的に見た遮蔽効果は多少低下する。
これは、繊維の破損に原因する可能性が強い。
実施例ICl3〜E15 重合体ブレンドに対する本発明の有用性を証明するため、ポリ(1,4−ブチレ ンテレフタレート)との重合体ブレンドを調製した。組成および遮蔽効果を第4 表中に示す。結果を比較してみると、単独のポリ(1,4−ブチレンテレフタレ ート)の場合よりもブレンドの場合の方が遮蔽効果の向上を示している。
E13 E14 Fi15 ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)a 61.3 46.5 4&3アル ミニウムフレーク 31 31 31アルミニウム繊維 3,4 3.4 A4 ガラス繊維 4.3 4.3 4.3 ポリ(エチレンテレフタレ−) ) −15−ポリカーボネート −−15 遮蔽効果(dB)〔[15〜100100O〕 40〜2044〜3048〜3 4a) 0.2(重量)%の安定剤を含有する。
本発明によれば、難燃化および耐衝撃化ポリ(1゜4−ブチレンテレフタレート )にも導電性を付与することができる。組成および結果を第5表中に示す。
E16 E17 ポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)a46.3 443アルミニウムフレ ーク 3131 アルミニウム繊維 3.4 五4 ガラス繊維 4.5 4.3 難燃剤b 15 − 耐衝撃性向上剤0−15 遮蔽効果(dB)(0,5〜1000100O35〜29 30〜21a) a 2(重量)%の安定剤を含有する。
b) ハロゲン化ビスフェノール由来のポリカーボネート難燃剤と酸化アンチモ ンとの組合せ。
C) コア・シェル形アクリル・スチレン耐衝撃性向上剤KMsso (ローム φアンド・ハース社製)トエチレンエチルアクリレートとの混合物。
実施例E18〜に22 その他の線状熱可塑性重合体やそれらのブレンドに対する本発明の有用性を証明 するため、各種の基礎重合体中に相乗作用のある組合せの導電性充填剤を混入し たものから成る一連の組成物を調製した。
個々の組成および結果を第6表中に示す。
国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t (a)熱可塑性縮合樹脂または樹脂ブレンド、(11)組成物の全量を基準 として約25〜約50(重量)チの金属フレーク、および (C)組成物の全量を基準として約2〜約12(重量)係の金属繊維または金属 被覆繊維 から成シかつ前記フレークと前記繊維との重量比が約4:1ないし約14:1の 範囲内にあることを特徴とする、電磁妨害遮蔽効果の大きい熱可塑性重合体組成 物。 2 前記熱可塑性縮合樹脂(a)がポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミ ド、コポリエーテルエステル、ポリフェニレンエーテル、コポリエステルカーボ ネート、ポリ(アリールエーテル)、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、 ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジェン・スチレン共重合体およびそれら のブレンドから成る群より選ばれる請求の範囲第1項記載の組成物。 五 前記ポリエステルが一般式 (式中、nは2〜4の整数である)で表わされる反復単位を有する請求の範囲第 2項記載の組成物。 4、 前記ポリエステルがポリ(1,4−ブチレンテレフタレート)である請求 の範囲第3項記載の組成物。 5、 前記ポリエステルがポリ(エチレンテレフ・タレート)である請求の範囲 第3項記載の組成物。 & 前記ポリカーボネートが2.2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン から誘導された芳香族ポリカーボネートである請求の範囲第2項記載の組成物。 Z 前記ポリアミドがナイロンへ6である請求の範囲第2項記載の組成物。 & 前記熱可塑性樹脂(a)がポリ(エチレンテレフタレート)とポリ(1,4 −ブチレンテレフタレート)とのブレンドである請求の範囲第2項記載の組成物 。 9、 前記熱可塑性樹脂(a)がポリカーボネートとポリ(1,4−ブチレンテ レフタレート)とのブレンドである請求の範囲第2項記載の組成物。 111、前記熱可塑性樹脂(a)がポリカーボネートとポリ(エチレンテレフタ レート)とのブレンドである請求の範囲第2項記載の組成物。 11、前記熱可塑性縮合重合体がポリフェニレンエーテルである請求の範囲第2 項記載の組成物。 12、ゴムあるいは耐衝撃性ポリスチレン、ゴム変性α置換またはパラ置換スチ レン重合体、エチレン・プロピレンゴムおよびエチレン・プロピレン・ジエンモ ノマーゴムから成る群よシ選ばれたゴム変性熱可塑性樹脂を特徴とする請求の範 囲第11項記載の組成物。 1五 前記熱可塑性縮合重合体(a)がポリフェニレンエーテルと耐衝撃性ポリ スチレンとのブレンドである請求の範囲第2項記載の組成物。 14、熱可塑性付加重合体樹脂を特徴とする請求の範囲第2項記載の組成物。 15、前記熱可塑性付加重合体樹脂がスチレン樹月旨、アクリル酸アルキル樹脂 およびそれらの混合物から成る群より選ばれる請求の範囲第14項記載の組成物 。 1k 前記熱可塑性付加重合体樹脂がアクリロニ) IJル・ブタジェン・スチ レン樹脂である請求の範囲第15項記載の組成物。 17、アクリロニトリル・ブタジェン・スチレンm 脂を特徴とする請求の範囲 第6項記載の組成物。 1a 前記熱可塑性付加重合体がコア・シェル形アクリル系エラストマー、アク リル共重合体およびビニル共重合体から成る群より選ばれたグラフト共重合体で ある請求の範囲第15項記載の組成物。 19、前記付加重合体がグラフト共重合体とエチレンエチルアクリレートとのブ レンドである請求の範囲第15項記載の組成物。 20、ゴムあるいは耐衝撃性ポリスチレン、ゴム変性M換、Z、fレンm 脂、 エチレン・プロピレン−ジエンモノマーゴムおヨヒエチレン。プロピレンゴムか ら本質的に成る群よシ選ばれたゴム変性樹脂を特徴とする請求の範囲第2項記載 の組成物。 21、前記金属フレークが約3〇−約40(重量)係の量で存在する請求の範囲 第1項記載の組成物。 ’v 前記金属フレークがアルミニウムフレーク、ニッケルフレーク、銅フレー クおよび銀フレークから本質的に成る群より選ばれる請求の範囲第1項記載の組 成物。 2五 前記フレークがアルミニウムまたはアルミニウム合金である請求の範囲第 22項記載の組成物。 24 前記フレークと前記繊維との重量比が約6=1ないし約10:1の範囲内 にある請求の範囲第1項記載の組成物。 25、前記金属繊維または金属被覆繊維が組成物の全量を基準として約4〜約8 (重量)チの量で存在する請求の範囲第1項記載の組成物。 26、前記金属繊維がアルミニウム繊維、ステンレス鋼繊維、ニッケル繊維など から本質的に成る群より選ばれる請求の範囲第1項記載の組成物。 27、前記金属被覆繊維が金属被膜を有するガラス繊維および炭素繊維から本質 的に成る群より選ばれる請求の範囲第1項記載の組成物。 2a 前記金属被膜がニッケル、アルミニウムなどから本質的に成る群より選ば れる請求の範囲第27項記載の組成物。 29、前記金属被覆繊維がアルミニウムで被覆されたガラス繊維である請求の範 囲第27項記載の組成物。 30、前記金属被覆繊維がニッケルで被覆された黒鉛繊維である請求の範囲第2 7項記載の組成物。 31、約6〜約25(重量)チのガラス繊維を追加含有する請求の範囲第1項記 載の組成物。 32、約5〜約25(重量)チのガラス繊維を追ノ几含有する請求の範囲第2項 記載の組成物。 込 約5〜約25(重量)係のガラス繊維を特徴とする請求の範囲第14項記載 の組成物。 34、約5〜約25(xz)%のガラス繊維を特徴とする請求の範囲第20項記 載の組成物。 35、有効量の#燃剤を追刀口含有する請求の範囲第1項記載の組成物。 36 有効量の難燃剤を特徴とする請求の範囲第61項記載の組成物。 37、前記難燃剤が単独使用またはアンチモン化合物ど併用される・・ロゲン化 ビスフェノール由来のポリカーボネートおよびリン化合物から本質的に成る群よ り選ばれる請求の範囲第35項記載の組成物。
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