JPS63251468A

JPS63251468A - 導電性樹脂組成物

Info

Publication number: JPS63251468A
Application number: JP8391887A
Authority: JP
Inventors: Hidehiro Iwase; 岩瀬　英裕; Keiichi Habata; 幅田　圭一
Original assignee: Toshiba Chemical Corp
Current assignee: Kyocera Chemical Corp
Priority date: 1987-04-07
Filing date: 1987-04-07
Publication date: 1988-10-18
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH07122023B2

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、優れた導電性を有し、環境温度の変化や経時
変化においても導電性が劣化することがない、信頼性の
高い導電性樹脂組成物に関する。

〈従来の技術）近年、外部の電子回路に発生する電磁波から電子機器を
保護し、あるいはその電子機器から外部に電磁波漏洩す
ることを防止するため、電子機器の筐体を電磁波シール
ド材料で形成することが要請されている。　この電磁波
シールド用の材料には、従来の炭素繊維を充填した材料
以上の高い導電性と同時に、筐体として優れた機械的強
度とが要求され、そのため合成樹脂に金属系の導電性充
填材を長繊維状のまま充填することが不可欠となってい
る。

しかし、金属系の導電性充填材を長繊維状のまま充填し
た材料は、優れた機械的強度と導電性が得られるが、使
用環境に制約を受ける欠点がある。

すなわち、導電性充填材として活性の強い金属を使用す
ると、合成樹脂の劣化が速くなるため、高温度或いは外
光を直接受ける場所には使用できないという問題であり
、また導電性充填材と導電性充填材との結合が単なる接
触であることから環境の温度変化によってその接触が変
化し、導電性が低下して行く問題がある。　これらのこ
とから長繊維の金属充填材を充填した従来材料は著しく
信頼性を損なう欠点かあり、実用化の大きな障害となっ
ていた。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、上記の欠点を解決するためになされたもので
、優れた導電性を有し、環境温度の変化や経時の変化等
においても導電性が劣化することなく、また樹脂の機械
的特性の劣化を押さえた、信頼性の高い導電性樹脂組成
物を提供しようとするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ねた
結果、導電性繊維をフラックスを含む低融点金属で被覆
収束したペレッ１〜を用いることによって、優れた導電
性を有し、環境の温度変化や経時変化等においても導電
性が劣化することなく、樹脂の物性のよい導電性樹脂組
成物が得られることを見いだし、本発明を完成させたも
のである。

すなわち、本発明は、長繊維状の導電性繊維をフラックスを含む低融点金属で
被覆収束し、ペレット状に切断してなるマスターペレッ
トと、熱可塑性樹脂からなるナヂュラルペレッ）・とを
配合することを特徴とする導電性樹脂組成物である。

本発明に用いる長繊維城の導電性繊維としては、ｌｉｔ
繊維、銅合金繊維、ステンレス繊維、アルミニウム繊維
、ニッケル繊維等の金属繊維、銅、アルミニウム、ニッ
ケル等の金属層を有する有機ｍ維又は無機繊維等が挙げ
られる。　導電性繊維の直径は８〜１００μｍ程度が好
ましく、１００〜１０，０００本収東上たものを使用す
る。　導電性繊維の配合割合は、全体の組成物に対して
１〜８０重量％であることが望ましい。　　１重量％未
満では導電性が低く、また８０重量％を超えると組成物
の流動性、樹脂の物性が低下し好ましくないからである
。

　５一本発明に用いるフラックスとしては、有機酸系、樹脂系
のフラックスが好ましく、具体的には有機酸系のステア
リン酸、乳酸、オレイン酸、グルタミン酸等、樹脂系の
ロジン、活性ロジン等が挙げられ、これらは低融点金属
に応じて　１種で又は２種以上混合して用いる。　フラ
ックスのうちでもハロゲンやアミン系のものは、導電性
繊維や成形用金型を腐食させるのでその使用は好ましく
ない。

フラックスの配合割合は、低融点金属に対し０．１〜５
重量％であることが望ましい。　配合量が０．１重量％
未満では導電性繊維の半田ぬれ性が悪く、また５重量％
を超えると樹脂の物性が低下し、さらに金型の腐食・汚
れの原因となり好ましくない。　フラックスの配合方法
は低融点金属に充填させておく。

本発明に用いる低融点金属としては、使用する熱可塑性
樹脂の成形加工温度と同程度の融点を持つ金属であれば
よく、Ｓｒ！若しくはＳｎ−Ｐｂを主成分とする一般半
田合金、Ｓｎ　−Ｐｂ　−Ｃｄ　−Ａｇ−Ｚｎを主成分
とする高温半田合金、更には−６＝Ｓｎ　−ｐｂ　−Ｃｄ−Ｂｉを主成分とする低温半田合
金等が挙げられる。　低融点金属の配合割合は、導電性
繊維に対して５〜３０重量％であることが望ましい。　
配合量が５重量％未満では導電性繊維を被覆させるに不
充分となって導電性が低下し、また３０重量％を超える
と低融点金属が遊離して樹脂の物性か低下し好ましくな
い。　低融点金属は全体の組成物に対して０，１〜２０
重量％の割合で含有することが望ましい。　低融点金属
は、長尺の導電性繊維を低融点金属層を通し、かつダイ
スを通して導電性繊維の外側を被覆させて使用する。

本発明に用いる熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロ
ニトリル・ブタジェン・スチレン樹脂、変性ポリフェニ
レンオキサイド樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂
、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテ
ルイミド樹脂等が挙げられ、これらは１種又は２種以上
混合して使用する。

本発明の導電性樹脂組成物は通常次のようにして製造す
ることができる。　以下図面を用いて説明する。

第１図は、本発明に用いるマスターペレット１の断面図
である。　導電性繊維２を束ねた表面にフラックスを充
填した低融点金属３が被覆形成一体化され、切断してマ
スターペレット１とする。

マスターペレット１の断面は通常円形であるが、必ずし
も円形である必要がなく、状況に応じて偏平、楕円形そ
の他の形状でもよく、特に制限はない。　この低融点金
属３は第２図に示したように低融点金属槽を通して被覆
形成される。　すなわち束ねた長繊維状の導電性繊維４
はロール５を経由して低融点金属槽６中の溶融した低融
点金属７を通し、次いでロール８を経由して導電性繊維
表面に低融点金属を被覆りし、引き続きカッティング１
０してマスターペレット上ユを製造する。

マスターペレットを製造する工程は連続的に行うことが
経済的に有利であるが連続的でなくバッチ方式で行うこ
ともできる。　こうして得られたマスターペレットに、
熱可塑性樹脂のみからなるナヂュラルペレットを配合し
て導電性樹脂組成物を製造することができる。

こうして製造される本発明の導電性樹脂組成物は熱可塑
性樹脂の融点以上の温度で射出成形して成形品となし、
電磁波シールドを必要とする電子又は電気機器、計測機
器、通信機器等のハウジングや部品として使用すること
ができる。

（作用）本発明によれば導電性繊維、フラックス、低融点金属お
よび熱可塑性樹脂は次のように作用し、優れた導電性が
得られる。

導電性樹脂組成物は、射出成形機の加熱シリンダー内に
おいて導電性繊維が熱可塑性樹脂に分散するとともに低
融点金属が熱可塑性樹脂と同様に溶けて、導電性繊維と
導電性繊維とが低融点金属の被覆融着によって網目状態
となり、そのまま金型内に注入されて冷却固化する。　
導電性繊維と低融点金属とが融着する際、フラックスに
よって導電性繊維にぬれ性を付与させるために、導電性
繊維と低融点金属が強固な網目状態を形成する。

もし、導電性繊維のぬれ性が悪いと、低融点金属が遊離
して樹脂の劣化、樹脂物性の低下、成形品の表面荒れと
なり、また導電性も低下する。　従って本発明のように
、導電性繊維と導電性繊維が低融点金属と強固に結合し
て網目状態となることによって、導電性が著しく向上し
、かつ樹脂の物性を損なうことがなくなる。　このこと
は本発明の導電性樹脂組成物を用いた成形品の樹脂分を
溶剤で溶かしてみると導電性繊維の結合した網目状態を
はっきりと確認することができる。　導電性の向上によ
って導電性繊維の配合量を低減できるし、また、低融点
金属の分離や飛散がなくなり作業上安全となる。

（実施例）次に本発明を実施例によって説明するが、本発明は下記
実施例によって限定されるものではない。

実施例直径５０μｍの長尺の銅繊維３００本を、フラックス２
重量％含有した低融点金属（Ｓ　ｎ６０％、ｐｂ４０％
）槽およびダイスを通して銅繊維の表面に低融点金属を
被覆形成し、直径３ｎｍに一体化して冷却後、長さ６ｍ
ｍに切断してマスターペレットとした。　このマスター
ペレット５０重量部と、ナチュラルペレットとじてタフ
レックス４１０（三菱モンサンド社製ＡＢＳ樹脂、商品
名）５００重量部とを機械的に混合して導電性樹脂組成
物を製造しな。

この組成物を用いて射出成形して成形品を得、この成形
品について体積抵抗率、電磁波シールド効果および機械
的強度を試験したので、その結果を第１表に示した。　
８０℃３０００時間の環境試験後においても、体積抵抗
率は変化せず、電磁波シールド効果も劣化せず、また機
械的強度も初期値の８０％以上保持しており、本発明の
顕著な効果が確認された。

比較例直径約５０μｍの銅繊維を３００本束ね、その表面に、
タフレックス４１０（三菱モンサンド社製ＡＢＳ！脂、
商品名）を被覆形成し、直径３ｍｌに一体化して冷却後
、長さ６　ｍｎに切断してマスターペレットをつくった
。　このマスターペレット５〇重量部とナチュラルペレ
ットとしてタフレックス４１０（前出）５００重量部と
を機械的に混合して導電性樹脂組成物を製造しな。　こ
の組成物を用いて射出成形して成形品を得、実施例と同
様にして緒特性の試験を行ったので、その結果を第１表
に示しな。

＝　１２− 第１表組成におけるＯ印はその成分が含まれていることを示す
＊１　：三菱モンサント社製、ＡＢＳ樹脂商品名第　１
　表（つづき）Ｖ発明の効果コ以上の説明および第１表から明らかなように、本発明の
導電性樹脂組成物は、導電性繊維と低融点金属とを併用
し、かつフラックスを配合したことによって低融点金属
を介して導電性繊維と導電性繊維が強固に結合して優れ
た導電性を有し、環境の温度変化や経時変化等において
も導電性が低下ぜす、また導電性繊維が強固に結合した
ことによって樹脂の劣化の少ない機械的特性の優れたも
のである。　電子又は電気機器にこの組成物を用いるこ
とによって高い信頼性を付与することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるペレットの断面図、第２図は本
発明におけるペレッ１への製造工程を説明するための概
念図である。１、上ユ・・・マスターペレッ１へ、　２・・・導電性
繊維、　３・・・低融点金属、　４・・・長繊維状の導
電性繊維、　５・・・ロール、　６・・・低融点金属槽
、　７・・・溶融した低融点金属、　８・・・ロール、
　９・・・被覆。

Claims

【特許請求の範囲】１　長繊維状の導電性繊維をフラックスを含む低融点金
属で被覆収束し、ペレット状に切断してなるマスターペ
レットと、熱可塑性樹脂からなるナチュラルペレットと
を配合することを特徴とする導電性樹脂組成物。２　長繊維状の導電性繊維が、銅繊維、銅合金繊維、ス
テンレス繊維、アルミニウム繊維、ニッケル繊維等の金
属繊維、又は表面に銅、アルミニウム、ニッケル層を有
する有機若しくは無機の繊維である特許請求の範囲第１
項記載の導電性樹脂組成物。３　フラックスが、ステアリン酸、乳酸、オレイン酸、
グルタミン酸、ロジン又は活性ロジンである特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の導電性樹脂組成物。４　低融点金属が、Ｓｎ若しくはＳｎ−Ｐｂを主成分と
する半田合金、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｄ−Ａｇ−Ｚｎを主成分
とする高温半田合金、又はＳｎ−Ｐｂ−Ｃｄ−Ｂｉを主
成分とする低温半田合金である特許請求の範囲第１項な
いし第３項いずれか記載の導電性樹脂組成物。５　長繊維状の導電性繊維が、全体の組成物に対して１
〜８重量％の割合で含有する特許請求の範囲第１項ない
し第４項いずれか記載の導電性樹脂組成物。６　フラックスが、低融点金属に対して０．１〜５重量
％の割合で含有する特許請求の範囲第１項ないし第５項
いずれか記載の導電性樹脂組成物。７　低融点金属が、全体の組成物に対して０．１〜２０
重量％の割合で、かつ長繊維状の導電性繊維に対して５
〜３０重量％の割合で含有する特許請求の範囲第１項な
いし第６項いずれか記載の導電性樹脂組成物。