JPS60179243A - 電磁波シ−ルド成形品およびその成形方法 - 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】 本発明は、熱硬化性樹脂を基質とし、無機質の繊維状補
強材および／または充填剤が配合された熱硬化性樹脂成
形用組成物からなる成形品において、導電性繊維によっ
て形成されたクロスあるいはマツトガ一体成形されてな
る電磁波シールド成形品およびその成形方法に関するも
のである。

近年、コンピューターをはじめとする電子機器の普及は
めざましいものかあシ、広範な分野に用いられつつある
が、これらの電子機器は高周波発振器を内蔵しているこ
とから、これから発振され走電磁波は相互に他の機器に
対し影響を与えるため社会問題化しつつある。これらの
問題は、電子機器を囲むハウジングに電磁波シールド効
果を持たせることにょシ解決される゛が、一方では電子
機器はＬ８工、超ＬＳＩの出現により、ますます高密度
、高出力化が進み、それとともにハウジング材上しては
量産性と軽量性のためプラスチック化が急速に進んでい
る。そのため、プラスチックの電磁波シールド性に対す
る規制も出て来ておシ、その対策が急がれている。

かかる現状において、プラスチック化の主流は熱可塑性
樹脂によるものである。熱可塑性樹脂からなるプラスチ
ック成形品に電磁波シールド性を付与する方法としては
プラスチック成形品の外表面に導電性物質としての金属
物質を溶射、塗装、接着、メッキなどにょシミ磁波シー
ルド層を形成する方法、あるいは樹脂材料に金属粉、カ
ーボン粉、金属箔、金属繊維、炭素繊維などの導電性物
質を混和した混合物を成形する方法などが知られている
。

しかしながら、これらの方法において、プラスチック成
形品の外表面に電磁波シールド層を形成する方法では、
密着性を良好ならしむるための二次加工を必要としたり
、衝撃や熱サイクルなどによシミ磁波シールド層にクラ
ックが入シ易く、それが原因で剥離、脱落して電子機器
の電気回路上に落下して短絡や発火するなどの危険性が
ある。また、樹脂利料に導電性物質を混和して成形する
方法は、導電性物質層の剥離脱落はないものの、導電性
物質を均一に分散せしめることが難かしく、均質な電磁
波シールド性を付与し難い。しかも電磁波シールド性を
高めるには多量の導電性物質の配合が必要となるが、他
方、多量の配合によって成形加工性の低下や成形品の機
械的強度の低下を招く原因となる。また導電性物質を混
和した混合物の成形品ケミ磁シールド層を形成した成形
品に比較して、電磁波シールド性の劣ることが知られて
いる。

特に熱可塑性樹脂からなる成形品は耐熱性に劣り、その
使用範囲が極めて限定されるという問題もある。

本発明者等は、上記問題点に鑑み、充分な電磁波シール
ド性を有し、しかも電磁波シールド層のり２ツク発生や
剥離離脱などのない、耐熱性に優れた熱硬化性樹脂から
なる電磁波シールド成形品およびその成形方法について
種々検討、研究を行なった。その結果、樹脂材料、特に
熱硬化性樹脂に導電性物質を分散混和せしめることなく
、熱硬化性樹脂にあらかじめ重合開始剤、補強材および
／または充填剤などが配合されてなるバルクモールディ
ングコンパウンド（以下、ＢＭＯと称す）あるいはシー
トモールディングコンパウンド（以下、ＢＭＣと称す）
などの熱硬化性樹脂成形用組成物からなる成形品に導電
性の付与された繊維によって形成されたクロスあるいは
マットを一体成形せしめることによシ、前記問題点を解
決する電磁波シールド成形品が得られるという知見を得
ることができた。また、かかる電磁波シールド成形品は
ＢＭＯやＳＭＯからの成形に際し、導電性の付与された
クロスあるいけマットを成形時に一体成形させる方法が
成形加工性の点から極めて有利であるという知見を合せ
得ることができた。

本発明は、前記知見に基づいて完成されたものであり、
熱硬化性樹脂を基質とし、低収縮剤、重合開始剤、無機
質の繊維状補強材および／または充填剤が配合された熱
硬化性樹脂成形用組成物からなる成形品において、導電
性の付与された繊維によって形成されたクロスあるいは
マットが一体成形されてなることを特徴とする電磁シー
ルド成形品およびその成形方法である。

本発明における熱硬化性樹脂を基質とする成形用組成物
において、樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル
樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミ
ン樹脂などが挙げられる。かかる樹脂において、不飽和
ポリエステル樹脂に補強材や充填剤が配合されてなる、
いわゆるＢＭＯ！８ＭＯなどの形態をなすものが一般に
よく知られ、他の樹脂に＆い多くの利点を有することか
ら実用化されていて、本発明の熱硬化性樹脂成形用組成
物において、樹脂は不飽和ポリエステル樹脂であって、
その形態はＢＭＣあるいけＳＭＣであるのが好ましい。

不飽和ポリエステル樹脂は、その原料によって特命およ
び用途が種々に分けられる。すなわち、原料として無水
マレイン酸、フマル酸などのような脂肪酸不飽和多塩基
酸、無水フタル酸、イソフタル酸などのような芳香族多
塩基酸、コハク酸、アジピン酸などのような脂肪族多塩
基酸トリエチレングリコール、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、１．３−ブチレングリコール
のような多価アルコール類とを重縮合させて得られるア
ルキッド樹脂をスチレン、ビニルトルエンのような重合
性ビニルモノマーに溶解した一般性能を有する市販の液
状樹脂、あるいはヘット酸を原料として使用した難燃性
樹脂、ジアリルフタレートを原料とした耐熱性樹脂など
があり、これら液状不飽和ポリエステル樹脂はいずれの
ものであってもよい。

かかる不飽和ポリエステル樹脂において、欠点は重合硬
化に際し、体積収縮を起こすことであり、本発明におけ
る特徴の一つは低収縮性熱硬化性樹脂であることから、
不飽和ポリエステル樹脂は低収縮剤が配合される。不飽
和ポリエステル樹脂に配合される低収縮剤としては、例
えばメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリカプロラクタムなどの熱可塑性樹脂をスチレ
ンモノマーに３０〜５０重量係溶解した溶液が用いられ
る。

無機質の繊維状補強材としては、例えばガラス繊維、カ
ーバイド繊維、ポロン繊維、チタン酸カリ繊維などが挙
げられるが、入手の容易性やコストの点から、直径数ミ
クロン乃至数十ミクロンの短繊維からなるチョツプドス
トランド、ミルドファイバーなどのガラス繊維であるの
が好ましい。ＳＭＯにあっては、ガラス繊維のクロスや
マットであってもよい。

無機質の繊維状補強材とともに、またはそれに代えて無
機質の充填剤が配合されるが、かかる充填剤は増量剤と
しても有用なものである。

補強材の全量を充填剤に代えることは成形品の強度の点
で好ましくなく、補強材と充填剤との併用が望ましい。

かかる充填剤は成形品に好ましくない影響を与えるもの
を除いて特に限定されるものでＶｉなく、例えば水酸化
アルミ、アルミナ、炭酸カルシウム、ワラストナイト、
メルク、ケイ礫土、クレー、カオリン、マイカ、ガラス
粉などの微粉状のもの、あるいはフレーク状のものが使
用できる。

重合開始剤としては、不飽和ポリエステル樹脂のラジカ
ル重合開始剤として公知のもの、例えば有機過酸化物、
アゾビス化合物などから選択され、有機過酸化物は分解
温度が９０〜１１０℃程度であるものが好ましい。また
ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリドなどの重合促進
剤を併用することもできる。

本発明の熱硬化性樹脂を基質とする樹脂組成物は、前記
のような配合物の他に１必要に応じて他の配合剤、例え
ば離型剤、増粘剤、離燃剤、難燃助剤、顔料、その他の
配合剤が添加される。

成形加工における成形品の離型性の改良を目的として配
合される離型剤としては金属石けん類、例えばステアリ
ン酸系のものが好適に用いられる。また樹脂組成物の配
合調製において、配合物の分散性や成形加工時の作業性
から、その粘度を調整する目的で配合される増粘剤とし
ては酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化カル
シウム、水酸化カルシウムなどが単独または併用して用
いられる。難燃剤としては臭素系、塩素系、リン酸系な
どの公知のものが用いられるが、好ましいのけリン酸系
のリン酸アンモニウム、トリクレジルホスフェート、ト
リエチルホスフェート、酸性リン酸エステルなどである
。

また、難燃助剤としては、三酸化アンチモン、水酸化マ
グネシウムなどがある。

本発明の熱硬化性樹脂を基質とする熱硬化性樹脂成形用
組成物において、配合物の配合割合は、組成中の不飽和
ポリエステル樹脂１０〜２５重量％、低収縮剤５〜１５
重量係、重合開始剤０．５〜１重量係、無機質の繊維状
補強材１０〜３０重ｔ％、充填剤５０〜８０重量係の範
囲から選択される。成形用組成物としての形態はＢＭＯ
，日ＭＣであるのが好ましい。

本発明の熱硬化性樹脂成形用組成物からなる成形品に電
磁波シールド性を付与せしめるのに有用なものは、導電
性の付与された繊維によって形成された織布あるいは不
織布であって、それらは成形用組成物と一体に成形され
る。導電性の付与された繊維としては、例えばガラス繊
維、シリカ繊維、アスベスト繊維などの無機質繊維、あ
るいはナイロン繊維、塩化ビニリデン繊維、アクリル繊
維、ポリエステル繊維、アクリロニ）　＋フル繊維など
有機高分子繊維などがあって、かかる繊維自体は導電性
を有するものではないが、その表面に導電性物質、例え
ばアルミニウム、ニッケル、銅などの金属あるいはそれ
らを主成分とする合金などからなる導電性塗料がコーテ
ィングされたものである。また導電性物質が無電解メッ
キされたものであってもよい。かかる繊維において、ガ
ラス繊維は耐熱性、強度、入手の容易性からガラス繊維
であるのが最も好ましい。

導電性の付与された繊維によって形成されたクロスある
いはマットにおいて、クロスは該繊維を平織、綾織、朱
子織などの手法によシ織った格子状、網目状など任意の
形状に織られたクロスが用いられる。電磁波シールド性
からは、織目の詰まったものが好ましいが、織目の粗い
ものであっても数枚積層することによって効果を向上せ
しめることができる。マットは該繊維の細片あるいは長
繊維をバインダーによって積層した任意のものが用いら
れる。あらかじめ形成されたクロスあるいはマットに導
電性物質をコーティングまたは無電解メッキしたもので
あってもよいが導電性物質の接着性において、導電性の
付与された繊維によって形成されたクロスあるいはマッ
トであるのが好適である。かかる導電性の付与された繊
維によって形成されたクロスあるいはマットは、熱硬化
性樹脂成形用組成物との一体成形において、該組成物と
の接着性を向上せしめる目的でシランカップリング剤に
よって処理されたものであっても、かかる処理によって
、電磁波シールド性には影響を与えること鉱ない。上記
導電性の付与された繊維によって形成された品種として
は、アルミニウムが表面にコーティングされた繊維から
なるマットが“ロモグラス２（商品名：米国ランディ社
製品）として市販されていて、好適に使用し得るものの
一つである。

本発明における電磁波シールド成形品の成形方法は、Ｂ
ＭＯあるいはＳＭＣなどからなる成形材料と導電性の付
与された繊維によって形成されたクロスあるいけマット
とを成形時に、所望成形品の形状に一致する金型内、あ
るいは金型キャビティ内にて一体化せしめて、圧縮成形
またはトランスファー成形することによって行なわれる
。すなわち、ＢＭＣあるいは日・裾Ｃなどからなる成形
材料の成形は通常、圧縮成形やトランスファー成形する
ことによって行なわれるが、圧縮成形においては、例え
ば、成形時にあらかじめ金型内に導電性の付与された繊
維によって形成されたクロスあるいはマットを配置し、
さらＫその上に成形材料を載置して加圧し、圧縮成形す
る。また、トランスファー成形においては、例えば金型
キャビティ内にあらかじめ導電性の付与された繊維から
なるクロスあるいはマットを配置しておいて、成形材料
を射出注入して成形する。圧縮成形において、成形圧力
は１００〜２００ゆ／Ｃ：、好ましくは１２０〜１６　
ｒ３　ｋｇ７ｃｍ”であシ、成形温度は１２０〜１５０
℃、好ましくは１３０〜１４０℃である。また、トラン
スファー成形は、成形材料において、特にＢＭＣに適し
ているが、その射出圧力１ｊ１０００〜１５００ゆ７１
Ｍ”、好ましくは１１００〜１３００ゆ７ｃｍ”、成形
温度は１３０〜１６０℃、好ましくは１４０〜１５０℃
であシ、射出時の材料の温度は高温である方が流れがよ
い。

成形方法において、ＢＭＯあるいはＳＭＯなどからなる
成形材料と導電性の付与された繊維によって形成された
クロスあるいはマットとの金型内、あるいは金型キャビ
ティ内での配置順序を適宜変化させることによって、該
クロスあるいはマットを成形品の外表面、中心部、内表
面など任意の位置に一体成形せしめることができる。ま
た該クロスあるいはマットはその枚数を限定することな
く、複数枚を積層せしめたシ、他の導電性繊維、例えば
炭素繊維からなるクロスなどを積層せしめることによっ
て電磁波シールド性あるいは強度を向上させることもで
きるが、本発明はかかる積層を必要とすることなく、電
磁波シールド性や強度は充分効果が認められるものであ
る。

本発明によって得られる電磁波シールド成形品は、さら
に二次加工、例えばスタンピング成形に供することも可
能である。また成形時にインモールドコーティングを施
こすことによシ、該電磁波シールド成形品に絶縁層を設
けることもできる。

本発明によって得られる電磁波シールド成形品は、導電
性の付与された繊維によって形成されたクロスあるいは
、マットが表面層を形成していても、成形材料によシ充
分密着していて、剥離したシ、クラックが入る心配は少
ない。ま九、電磁波シールド成形品の全重量に占める実
質的な導電性材料の割合は、導電性材料の種類や形態、
あるいは成形材料の種類や成形品の厚味などにより種々
変化することは勿論である。

さらに１実質的な導電性材料部分にアースを施こすこと
Ｋより、電磁波シールド性を向上せしめることもできる
。

本発明の電磁波シールド成形品は収縮率０．０２〜０．
０３　％と極めて小さく、金属グイキャストに相当する
寸法精度を有していることから、精密性を必要とする分
野に応用することができる。

また、電磁波シールド性は、通常電磁波の３０〜４０ｃ
ｌＢ　の減衰があれば、電磁波シールドの９５係はカバ
ーすると云われているが、本発明の電磁波シールド成形
品は、電界液電磁波の測定において、それぞれ４０〜６
０　ｄＢ　の減衰を示し、金属板に相当するシールド効
果を有している。

以下に１本発明を実施例によってさらに具体的に説明す
るが、かかる説明は本発明を何ら限定するものでないこ
とは勿論である。

尚、電磁波シールド性は、武田理研（株）社製のスベク
トヲムアナライザＴＲ−４１７２を使用して電界波、磁
界波について、その減衰を測定した。

参考例 １５　ｃｍＸ　１５　ｍＸ厚さ４■のアルミニウム板に
ついて、電界波、磁界波の減衰を測定した。

その結果を第１図および第２図に示した。

実施例１ 不飽和ポリエステル樹脂（イソタイプ）１５重量部（以
下、部は重量部）、低収縮剤としてポリメチルメタクリ
レート１０部、重合開始剤トシてｔ−ブチル−パーブチ
ルベンゾエート０．９部、補強材としてチョツプドスト
ランド８部、充填剤として水酸化アルミ５５部、離型剤
としてステアリン酸２部、増粘剤として酸化マグネシウ
ムＣＬ１部、および顔料としてカーポンプフック２部を
配合した組成物を充分混練してＢＭＯとしての形態をな
す成形材料を得た。

圧縮成形機の金型内にあらかじめアルミがコーティング
されたガラス繊維から形成されたマット“ロモグラス″
（商品名：米国ランディ社製品）を配置し、そのマット
の上に上記のＢＭＯを載置して、加圧力１ｓ　ｏ　ｋｇ
／α２、成形温度１３０〜１４０℃にて圧縮成形して、
成形品を得た。得られた成形品は外表面にアルミがコー
ティングされたガラス繊維から形成されたマットの一層
が一体成形されている。この成形品の電界波、電磁波の
減衰を測定し、その結果を第３図および第４図に示した
。

また、成形品の体積抵抗は１ｏ−２Ωｍ１曲げ強さ１４
　ｋｇ／’ｇ＋”、曲は弾性率は１２００　ｋｇ／ｍ”
であり、ＢＭＯの曲げ強さ１３　＃／ｍ”、曲げ弾性率
１１００ｋｇ／■２よシ強度が向上していた。

実施例２ 実施例１と同様のアルミがコーティングされたガラス繊
維から形成されたマット　“ロモグラス”をトランスフ
ァー成形機の金型キャビティ内に配置し、実施例１にて
得たＢＭＯを金型キャビティ内に注入圧力１２００＃／
α２にて注入し、成形温度１４０〜１５０℃にてトラン
スファー成形して、成形品を得た。得られた成形品は外
表面にアルミがコーティングされたガラス繊維から形成
されたマットの一層が一体成形されている。この成形品
の電界波、電磁波の減衰を測定したところ、それぞれ４
０〜６０　ｄＢ　の減衰を示し、実施例１の成形品と同
様な結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図はアルミニウム板の電界波減衰測定結果を示し、
第２図はアルミニウム板の磁界波減衰測定結果を示し、
第３図は実施例１による成形品の電界波減衰測定結果を
示し、第４図は実施例１による成形品の磁界波測定結果
を示す。 第　ｌ　川 ｊｌ／ＩＪ、　／θ０８１／；１ 第　２　閲 （に　１００ＭＨ１ 茅３（Ａ Ｑθ　ｌθＯＭＨ１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　熱硬化性樹脂を基質とし、低収縮剤、重合開始剤
   、無機質の繊維状補強材および／または充填剤が配合さ
   れた熱硬化性樹脂成形用組成物からなる成形品において
   、導電性の付与された繊維によって形成されたクロスあ
   るいはマットが一体成形されてなることを特徴とする電
   磁波シールド成形品。 Ｚ　熱硬化性樹脂が不飽和ポリエステル樹脂テあって、
   低収縮剤が配合されてなる低収縮性樹脂である特許請求
   の範囲第１項記載の電磁波シールド成形品。 Δ　無機質の繊維状補強材がガラス繊維である特許請求
   の範囲第１項記載の電磁波シールド成形品。 ４、　導電性の付与された繊維がガラス繊維に金属また
   は合金からなる導電性物質がコーティングされてなる繊
   維である特許請求の範囲第１項記載の電磁波シールド成
   形品。 ５、　熱硬化性樹脂成形用組成物からなる成形物の成形
   において、金型内にて、該組成物と導電性の付与された
   繊維のクロスあるいけマットとを成形時に一体成形せし
   めることを特徴とする電磁波シールド成形品の成形方法
   。