JPS62101654A - 金属繊維含有樹脂組成物 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は金属繊維含有樹脂組成物に関し、さらに詳し
く言うと、電磁波シールド材あるいはりｉ″１電防止材
などに好適な、金属繊維を含有する樹脂組成物に関する
。

［従来の技術およびその問題点］ 近年、電子機器、ＯＡ弱務処理機器、家電機器等のハウ
ジング分野では、製品の合成樹脂化が進行している。し
かしながら１合成樹脂は電子機器等から放出する電磁波
を透過するので、ノイズの発生、素子等の誤動作等の電
磁波障害が発生している。

この電磁波障害を防止する方法として、材料である樹脂
中に金属縁、Ｗ３を配合することにより、導電性を備え
た樹脂組成物を形成し、この導電性樹脂組成物でハウジ
ングを作ることが知られている。囲体的には、時分ＩＶ
（５８−１４４５７号公報には、熱可塑性樹脂に金属繊
維と金属粉末とを配合してなる樹脂組成物が開示され、
また、特開昭５９−１８９１４２号公報には熱可塑性樹
脂に金属繊維と炭素繊維とを配合してなる樹脂組成物が
開示されている。

しかなから、このような樹脂組成物では、少量の金属繊
維を配合しているだけであるので、導電効果を十分に発
揮できていないし、と言って、大量の金属Ｍ＆維を樹脂
に配合すると、導電性を向上することができるけれども
成形品の耐衝撃性等の機械的強度が低下してしまう、ま
た、大かの金属繊維の配合は、樹脂組成物の成形性の悪
化、金型や成形機等の彦耗、損傷を惹起する。

［発明の目的］ この発明は前記事情に基づいてなされたものである。

すなわち、この発明の目的は１合成樹脂に本来備わって
いる機械的特性の低下を生じることなく、導電性に優れ
、電磁波シールド材あるいは帯電防１に材等に好適で、
成形機等の摩耗、損傷等を生じさせない金属繊維含有の
樹脂！ｌｌ成金提供することにある。

［前記目的を達成するための手段］ 前記目的を達成するために、この発明者が種々検討を重
ねた結果、驚くべきことに、熱可塑性樹脂と少量の、し
かも特定の金属繊維とを配合すると、機械的強度の低下
を生じることなく、導電性に優れた樹脂ｍ酸物が得られ
ることを見出してこの発明に到達した。

＋ｎＪｎ日記を達成するためのこの発明の要旨は、熱可
塑性樹脂と、直径が２〜１５Ｂｍであると共にアスペク
ト比が２００以上であるステンレス繊維と、直径が１０
〜１５０　μｍであると共にアスペクト比がｌＯ〜１０
０である金属繊維とを含有し、前記熱可塑性樹脂と前記
ステンレス繊維と前記金属繊維との合計をもって１００
容量％とするときに、前記ステンレス繊維の配合量が０
．１〜２容量％であり、前記金属繊維の配合量が０．１
〜１０容量％であることを特徴とする金属繊維含有樹脂
組成物である。

前記熱ＯＴ塑性樹脂としては、たとえば、ポリオレフィ
ン樹脂、塩化ビニル樹脂およびその共重合樹脂、塩化ビ
ニリデン樹脂、ポリスチレンおよびその共重合樹脂など
の一般用樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール、ポ
リカーボネート、８可塑性ポリエステル樹脂、ポリフェ
ニレンオキサイドおよびノリル樹脂、ポリスルフォン等
のエンジニアリングプラスチンクなどが挙げられる。

前記ポリオレフィン樹脂としては、たとえば、高密度ポ
リエチレン、中、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポ
リエチレン等のポリエチレン、アイソタクチックポリプ
ロピレン、シンジオタクチフクボリブロビレン、アタク
チックポリプロピレン等のポリプロピレン、ポリブテン
、４−メチルペンテン−１樹脂などが挙げられ、また、
この発明においては、エチレン−プロピレン共重合体、
エチレン−酢酸ビニルＪ（重合体、エチレン−塩化ビニ
ル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体などのオ
レフィンとの共重合体をも使用することができる。

前記塩化ビニルの共重合樹脂としては、たとえば、塩化
ビニル−酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン
共重合樹脂、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合樹脂
などが挙げられる。

前記ポリスチレンの共重合樹脂としては、たとえば、Ａ
ＢＳ樹脂、ＳＡＮ樹脂などが挙げられる。

ポリアミド系樹脂としては、たとえばナイロン６、ナイ
ロン８、ナイロン１１、ナイロン６６、ナイロン６１０
などが挙げられる。

前記ポリアセタールは、単一重合体（デルリン）であっ
ても共重合体（ジュラコン）であってもよい。

前記ポリカーボネートとしては、たとえば、ビスフェノ
ールＡとホスゲンと力１ら得られるポリカーボネート、
ビスフェノールＡとジフェニルカーボネートとから得ら
れるポリカーボネートなどが挙げられる。

前記熱可塑性ポリエステル樹脂としては、たとえば、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレ
ートなどが挙げられる。

この発明に係る金属繊維含有樹脂組成物は、成形加工に
供するものであるから、前記熱可塑性樹脂は、成形回部
な分子量を有していれば、前記各種の熱可塑性樹脂を適
宜に選択して使用することができる。前記各種の熱可塑
性樹脂を単独で用いても良いし、また、２種以上を混合
してポリマーブレンドとして用いても良い。もつとも、
前記各種の熱可塑性樹脂の中でも好ましいものは、ポリ
スチレンおよびその共重合樹脂である。さらに好ましい
のは、ポリブタジェン、ＡＢＳ樹脂、ＳＢＳ樹脂１ＭＢ
５樹脂、ＮＡＳ樹脂などのゴムをスチレンモノマーに２
〜２０重量％溶解または混合して前記スチレンモノマー
を重合することにより得られた、軟質成分粒子を分散す
るポリスチレン（所謂、耐衝撃性ポリスチレン）、ＡＢ
Ｓ樹脂である。

１γ７　記ステンレス繊維の素材であるステンレス鋼と
しては、特に制限がなく、たとえばクロム系ステンレス
鋼、ニッケルクロム系ステンレス鋼などを使用すること
ができる。

前記ステンレス繊維は、その直径が２〜１５井ｍ、好ま
しくは４〜１０Ｂｍであり、アスペクト比が２００以上
、好ましくは４００〜９００であることが重要である。

前記ステンレス鋼の直径が２μｍよりも小さいと、この
ステンレス繊維と前記熱可塑性樹脂とを混練するときに
このステンレス繊維が折れてしまって導電性付与効果が
消失し、１５μｍより大きくても導電性が低下する。

また、アスペクト比が２００よりも小さいと、樹脂組成
物の導電性が低下する。

前記金属繊維としては、たとえば、黄銅、アルミニウム
、銅、ニラ−ケル、ステンレス、ケイ素鋼、ｔｆｆｆ銅
、リン青銅、フェルニコ、パーマロイなどの金属の繊維
が挙げられる。なお、前記金属繊維の代用としてガラス
繊維表面を金属でメッキまたはコーティングした繊維を
用いることができる。

前記金属繊維は、その直径がｌＯ〜１５０ｐｍ、好まし
くは２０〜１１００ｐであり、アスペクト比が１０〜１
００．好ましくは３０〜７０であることが重要である。

前記金属繊維の直径が１０μｍよりも小さくなると、補
強効果が低下し、またその直径が１５０μｍよりも大き
くなると、金属繊維含有樹脂組成物の成形品の耐衝撃性
が低下する。

前記金属ｍ維のアスペクト比が１０よりも小さいと、補
強効果が低下し、アスペクト比がｌＯＯよりも大きくな
ると、金属繊維含有樹脂組成物の成形品の耐衝撃性が低
下する。

前記ステンレス繊維および金属繊維は、たとえば溶融紡
糸法、伸展法、線引法、押出し法、切削法などの方法に
より製造することができる。

前記ステンレス繊維は、前記熱可塑性樹脂と配合するに
当り、脱脂あるいは酸洗し、収束側処理しておくのが好
ましい。

脱脂としては、たとえば溶剤脱脂、浸漬脱脂、アルカリ
脱脂、界面活性剤脱脂などがある。

収束側処理に使用する収束剤としては、溶剤に可溶なも
のであれば特に制限がなく、ポリエステル樹脂、ＡＢＳ
樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂などの熱
可塑性樹脂などがある。また必要に応じてテルペン樹脂
などの粘着付与剤をも併用することができる。

好ましい前処理方法として、脱脂後、熱可塑性樹脂と粘
着付与剤とを炭化水素溶剤に溶解した溶解液中に前記ス
テンレス繊維の束を浸漬し、その後、乾燥してからこの
ステンレス繊維を所定の長さに切断することが挙げられ
る。

一方、前記金属繊維は、前処理として脱脂あるいは酸洗
しておくのが好ましい。

この発明に係る金属繊維含有樹脂組成物では、前記熱Ｉ
ＪＴ塑性樹脂と、前記のような特定の寸法を有するステ
ンレス繊維と、前記のような特定の寸法を有する金属ｍ
維とを、特定の配合−１合で配合してなることに注目す
べきである。

すなわち、この金属繊維含有樹脂組成物は、熱１１丁塑
性樹脂とステンレス繊維と金属Ｗ＆雄との合計を１００
容へ１−％とするときに、前記特定の寸法を有するステ
ンレス繊維の配合量が、０．１〜２容量％、好ましくは
０．３〜１．０容量％であり、前記特定の寸法を有する
金属繊維の配合（龜は、０．１−１０容量二％、好まし
くは１〜８容徴％である。

前記ステンレスｍ１ｌＩの配合量が０．１容量％よりも
少ないと、金属繊維含有樹脂組成物とｇいながらこの金
属繊維含有樹脂組成物に十分な導電性を付与することが
できないし、また、その配合量が２容六−％よりも多く
なると、樹脂中でのステンレスｌＩ＆ｍの分散が不上方
となり、しかも成形性が低下すると共にたとえ成形品が
得られたとしてもその成形品の耐＃ｉ撃性が大音低下す
る。

前記金属ｗｔ維の配合量が０．１容量％よりも少ないと
、金属繊維含有樹脂組成物と言いながらこの金属繊維含
有樹脂組成物に上方な導電性を付与することができない
し、また、その配合量がｌＯ容量％よりも多くなると、
樹脂中での金属繊維の分散が不１−分となり、しかも成
形性が低下すると共にたとえ成形品が得られたとしても
その成形品の耐衝撃性が大音低下し、比重も大きくなっ
てしまう。

さらに配合量に関して言うと、前記ステンレス繊維と前
記金属繊維との配合量合計が、０．２〜１２容量％、好
ましくは１〜１０容量％となるようにするのが望ましい
。

配合量合計が０．２容量％よりも小さいと、この金属ｍ
維含有樹脂組成物に十分な導電性を付与することができ
ないし、また、その配合量が１２容量％よりも多くなる
と、樹脂中での金属繊維の分散が不十分となり、しかも
成形性が低下すると共にたとえ成形品が得られたとして
もその成形品の耐衝撃性が低下する。

この金属繊維含有樹脂組成物は、この発明切効果を阻害
しない限り、必要に応じて適宜に、帯電防止剤１着色剤
、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、町・Ｗ剤、無機
充填剤、熱安定剤などの各種添加剤を添加配合すること
ができる。

前記帯電防１１−剤としては、各種の界面活性剤を使用
することができる。また、前記着色剤としては、難溶性
アン染ネ１、赤色着色剤、カドミウムイエロー、クリー
ムイエロー、チタン白などが挙げられる。前記難燃剤と
しては、たとえば、無機系の酸化アンチモン、酸化ジル
コンなどや有機系のリン酸エステル、トリクレジルホス
フェートなどが挙げられる。前記酸化防止剤としては、
トリアゾール系、サリチル酸系、アクリロニトリル系の
ものが用いられる。さらに前記可塑剤としては、たとえ
ば、フタル酸ジエステル、ブタノールジエステル、リン
酸ジエステルなどが挙げられる。前記無機充填剤として
は、）５酸カルシウム、石膏。

タルク、マイカ、硫酸バリウム、ガラスピーズ、ワラス
トナイト、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムな
どが挙げられる。

また前記無機質充填剤としては、たとえば、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、ドロマイト等の）突酸１１１
、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、亜硫
酸カルシウム等の亜硫酸塩、タルク、クレー、マイカ、
アスベスト、ガラスｍ！Ｉ、ガラスピーズ、ケイ酸カル
シウム、モンモリロナイト、ベントナイト等のケイ酸塩
、炭化ケイ素、チッ化ケイ素等のセラミックおよびこれ
らのウィスカ、カーボンブラック、グラファイト、炭素
繊維等が挙げられ、これらの無機質充填剤を単独で、あ
るいは２種以上の前記無機質充填剤を混合して使用する
ことができる。

前記各種の無機質充填剤の中でも、炭酸塩、硫酸塩、ケ
イ酸塩が好ましく、特に炭酸カルシウム、硫酸バリウム
、タルク、マイカ、亜鉛末が好ましい。前記炭酸力ルン
ウム、硫酸バリウムは、プラスチック成形品の表面の平
滑性、光沢度を良好にするほか、プラスチック成形品の
ｌｉＩＭ性、耐摩耗性をも向上させることができる。

この発１１に係る金属繊維含有樹脂組成物は、前記熱可
塑性樹脂と、特定寸法を有する前記ステンレス繊維と、
特定寸法を有する前記金属繊維とを配合し、必要に応じ
てさらに前記各種の添加剤を配合することにより製造す
ることができる。

配合の方法としては、特に制限は無く、たとえばヘンシ
ェルミキサーなどの混合機を使用してトライブレンドし
ても良く、バンバリーミキサ−、ロールミル、スクリュ
一式押出し機などを使用して溶融混練しても良い、この
混線の際に前記各種の添加剤を配合するようにしても良
い。

このようにして得られる金属繊維含有樹脂組成物は、射
出成形、注型成形、押出成形、プレス成形などの各種の
成形法により種々の成形品に成形される。

このようにして得られる金属繊維含有樹脂組成物は、そ
の成形品の機械的強度を低下させることなく、導電性が
向上しているので、電磁波シールド材、帯電防止材とし
て工業材料分野で好適に使用することができ、有用であ
る。

［発明の効果］ この発明によると、熱可塑性樹脂と、特定寸法を有する
ステンレス繊維と、特定寸法を有する金属繊維とを、特
定の割合で配合しているので、この金属ｍ維含有樹脂組
成物による各種成形品の機械的強度の低下を来すことな
く、導電性の向上および電磁波シールド性の向上を図る
ことができる。また、少量の金属繊維しか配合していな
いので、この金属繊維含有樹脂組成物は、軽量である。

したがって、この金属繊維含有樹脂組成物は、帯電を防
止し、あるいは電子機器や各種の素子から放出される電
磁波をシールドするための、材料として非常に有用であ
る。

［実施例］ 次にこの発明の実施例および比較例を示してこの発明を
さらに具体的に説明する。

（実施例１〜５．比較例１〜８） 第１表脚註に示す種類の熱可塑性樹脂、ステンレス繊維
、金属繊維などを第１表に示す配合割合でトライブレン
ドし、射出成形して試験片を成形した。この試験片につ
き、アイゾツト衝撃強さ。

体積固有抵抗、ＥＭＩシールド性を、評価した。

なお、アイゾツト衝撃強さはＡＳＴＭ　　０２５６（イ
ッチ付さ）に準拠し１体積固有抵抗値の測定は日本ゴム
協会規格Ｓ　Ｐ　Ｉ　３２３０１に準拠し、ＥＭ■シー
ルド性はタケダ理研法に準拠して！ｉ００ＭＨ２におけ
る電磁波シールド性を評価したものである。

結果を第１表に示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性樹脂と、直径が２〜１５μｍであると共
   にアスペクト比が２００以上であるステンレス繊維と、
   直径が１０〜１５０μｍであると共にアスペクト比が１
   ０〜１００である金属繊維とを含有し、前記熱可塑性樹
   脂と前記ステンレス繊維と前記金属繊維との合計をもっ
   て１００容量％とするときに、前記ステンレス繊維の配
   合量が０．１〜２容量％であり、前記金属繊維の配合量
   が０．１〜１０容量％であることを特徴とする金属繊維
   含有樹脂組成物。
2. （２）前記ステンレス繊維と前記金属繊維との合計が０
   ．２〜１２容量％である前記特許請求の範囲第１項に記
   載の金属繊維含有樹脂組成物。
3. （３）前記熱可塑性樹脂が、ポリスチレンおよび／また
   はＡＢＳ樹脂である前記特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載の金属繊維含有樹脂組成物。
4. （４）前記金属繊維が、アルミニウムおよび／または黄
   銅である前記特許請求の範囲第１項ないし第３項のいず
   れかに記載の金属繊維含有樹脂組成物。