JP6155862B2 - 熱可塑性樹脂成形品及び熱可塑性樹脂成形品の製造方法 - Google Patents
熱可塑性樹脂成形品及び熱可塑性樹脂成形品の製造方法 Download PDFInfo
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Description
炭素繊維を含有する樹脂成形品を電磁波シールド材として使用するに当たって、電磁波のシールド性能を所望のものとするために検討を行った。具体的には、監視レーダーとして24GHzの水平偏波の電磁波を用い、厚み3.0mmの樹脂板のシールド性能を検討した。そして、電磁波を樹脂板に垂直に入射させて、電磁波の偏波面を進行方向の周りに任意に回転させても、導電性材料を塗布した樹脂板と同等の電磁波のシールド性能である11dB以上の減衰量に常になる樹脂成形品を検討した。なお、熱可塑性樹脂としては、コストの面と機械的特性の面を考慮してポリプロピレンとした。
樹脂成形品の製造法は以下の通りである。
樹脂成形品は図1に示す評価装置を用いて、電磁波の遮蔽性能の評価を行った。評価装置は電波の送信と受信にプローブアンテナを用いている。送信アンテナ20と、検波器のフランジ部を剥き出しとした受信アンテナ30とは、12mmの距離を隔てて設置する。そして送信アンテナ20の前に樹脂成形品サンプル10を置く。送受信する電磁波40は、周波数24.2GHzの水平偏波であり、樹脂成形品サンプル10は、溶融材料の流れ方向を電磁波の振動面と水平にして置く場合と、垂直にして置く場合の2種類の設置形態で評価を行った。
炭素繊維が含有されているマスターバッチとして、表面に酸化処理を施してカルボキシル基及びカルボニル基を導入した径が5〜7μm、長さ8mmの炭素繊維の表面を、Cl基を有するエポキシ樹脂(第3の樹脂)によりコーティングして、無水マレイン酸により変性させたブロックポリプロピレンにこの炭素繊維を加えたチップを用いた。このマスターバッチでは、熱可塑性樹脂と炭素繊維との質量比率は6:4である。変性ブロックポリプロピレンは、FT−IRにより赤外線領域の波長吸収を測定することでカルボニル基を有していることが確認された。また、炭素繊維の表面にカルボキシル基及びカルボニル基が存在すること、及びコーティングされた樹脂に由来するCl基が存在することはXPSにより確認された。
比較例の樹脂成形品サンプルを次のように作製した。炭素繊維が含有されているマスターバッチとして、未変性のブロックポリプロピレンに、表面に酸化処理を施してカルボニル基を導入した径が5〜7μm、長さ8mmの炭素繊維を加えたチップを用いた。なお、炭素繊維の表面には樹脂に寄るコーティング処理は施さなかった。希釈材料は実施例と同じものを用いた。
上述の実施形態は本願発明の例示であって、本願発明はこれらの例に限定されず、これらの例に周知技術や慣用技術、公知技術を組み合わせたり、一部置き換えたりしてもよい。また当業者であれば容易に思いつく改変発明も本願発明に含まれる。
20 送信アンテナ
30 受信アンテナ
40 電磁波
Claims (12)
- 炭素繊維を含む熱可塑性樹脂成形品であって、
前記炭素繊維は0.4質量%以上10質量%以下含まれており、
前記炭素繊維の平均長さは0.5mm以上15mm以下であり、
前記熱可塑性樹脂はポリプロピレンであって、カルボキシル基及びカルボニル基の少なくとも一方を有するポリプロピレンを含んでいるとともに、さらにCl基を有する別の樹脂を含んでおり、
前記炭素繊維は表面にカルボキシル基及びカルボニル基の少なくとも一方を有している、熱可塑性樹脂成形品。 - 前記別の樹脂はエポキシ樹脂又はポリプロピレンである、請求項1に記載されている熱可塑性樹脂成形品。
- 前記ポリプロピレンは、プロピレンとエチレンとのブロックコポリマーであるブロックポリプロピレンである、請求項1又2はに記載されている熱可塑性樹脂成形品。
- 前記炭素繊維の径は5μm以上11μm以下である、請求項1から3のいずれか一つに記載されている熱可塑性樹脂成形品。
- 炭素繊維は0.5質量%以上5質量%以下含まれている、請求項1から4のいずれか一つに記載されている熱可塑性樹脂成形品。
- 炭素繊維の平均長さは0.5mm以上10mm以下である、請求項1から5のいずれか一つに記載されている熱可塑性樹脂成形品。
- 射出成形によって形成されている、請求項1から6のいずれか一つに記載されている熱可塑性樹脂成形品。
- 炭素繊維と第1の熱可塑性樹脂とを含む第1の樹脂材料と、第2の熱可塑性樹脂を含む第2の樹脂材料とを混練して溶融材料とする工程と、
前記溶融材料を金型内に射出する工程と
を備えた熱可塑性樹脂成形品の製造方法であって、
前記第1の樹脂材料に含まれる前記炭素繊維は、平均長さが0.5mm以上15mm以下であってCl基を有する第3の樹脂により表面を被覆されており、
前記第1の熱可塑性樹脂はカルボキシル基及びカルボニル基の少なくとも一方を有するポリプロピレンであり、
前記溶融材料には前記炭素繊維が0.4質量%以上10質量%以下含まれている、熱可塑性樹脂成形品の製造方法。 - 前記第2の熱可塑性樹脂は、前記第1の熱可塑性樹脂とは異なるポリプロピレンである、請求項8に記載されている熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
- 前記第2の熱可塑性樹脂は、前記第1の熱可塑性樹脂と同じポリプロピレンである、請求項8に記載されている熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
- 前記第3の樹脂はエポキシ樹脂又はポリプロピレンである、請求項8に記載されている熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
- 前記ポリプロピレンは、プロピレンとエチレンとのブロックコポリマーであるブロックポリプロピレンである、請求項8から11のいずれか一つに記載されている熱可塑性樹脂成形品の製造方法。
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