JPH027977B2

JPH027977B2 -

Info

Publication number: JPH027977B2
Application number: JP13062285A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Kishida; Tetsuo Nishikawa; Nobuo Izawa
Original assignee: Kanebo Ltd
Current assignee: Kanebo Ltd
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1985-06-14
Publication date: 1990-02-21
Also published as: JPS61287962A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は電子、電気機器、及び電線を含むそれ
らの部品、並びにそれらを利用した産業用、家庭
用機器のエンクロージヤー又は機構部品用成形材
料として好適な導電性複合樹脂組成物に関する。（従来の技術）熱可塑性、あるいは熱硬化性樹脂に、繊維状金
属フイラーを配合して導電性を付与することが従
来から行われており、例えば特開昭58―78499号
公報には、金属繊維を樹脂内に均一に配合して成
形する電磁波シールド用樹脂材が示されている。（発明が解決しようとする問題点）繊維状金属に限らず、粉末状、フレーク状の場
合を含めて、従来、一般に導電性フイラー配合樹
脂成形品の導電性は不安定で、環境条件の変動に
対する耐久性に欠けていた。成形品内での導電性
は不均一になりやすく、成形圧力も高くする必要
があり、押出成形、真空成形によつて高品質を得
ることは非常に困難であつた。これらの欠点を改良するため、導電性フイラー
をシラン系、チタン系の化合物で前処理するこ
と、マトリクスポリマーを改質すること、導電性
フイラーの配合量を多くすること等が行われてい
るが、その改良幅は僅かであり、フイラーの大量
配合は複合樹脂の物性、成形性（流動性等）を損
い、比重を大きくする等、導電性複合樹脂の使用
目的である軽量化、コストダウンに逆行する結果
となる。本発明者らはかかる従来技術の欠点を改良する
ため鋭意研究した結果、本発明を完成した。（問題点を解決するための手段）即ち、本発明は樹脂に捲縮を付与した金属繊維
を配合して成る導電性複合樹脂組成物であり、均
質で安定した導電性成形品を容易に得ることが出
来る。以下、本発明の内容を、その構成に従つて詳し
く説明する。本発明において使用する捲縮金属繊維は、引抜
き法、スプリツト法、溶融紡糸法等によつて製造
された金属長繊維を、押込み法、ギアクリンプ法
等によつて捲縮させたものであり、それを更に数
十mm以下に切断して短繊維化したものを含む。金属長繊維は、アルミニウム、鉄、銅、ニツケ
ル、コバルト、マンガン、クロム、モリブテン、
タングステン、チタン、銀、金、パラジユウム、
白金、ロジユウム、ルテニウム等を主成分とし、
いわゆるアモルフアスメタル繊維を含む。繊維の
断面形状は円形、三角形、正方形、長方形、六角
形等があるが、もちろんこれに限定されない。配
合の効果と操作並びに製造に好適な繊維径は0.1
〜100μを通常とするが、テープ状（或はリボン
状）の場合の長径は0.1〜３mmのものも含まれる。捲縮の数は自重のみによる見かけ繊維長25mm当
り山数３〜200が適当であるが、好ましくは10〜
100である。捲縮の大きさ（山の高さ）は通常
0.05〜４mmのものが用いられるが、好ましくは
0.1〜２mmである。本発明で使用される樹脂（マトリクスポリマ
ー）は、熱可塑性、熱硬化性のいずれでもよく、
複合樹脂の用途に従つて選定される。熱可塑性樹脂の例としては、ポリアミド、ポリ
ウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リフエニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリ
オレフイン、ポリジエン、ポリスチレン、ポリア
クリロニトリルABC樹脂、ポリアクリレート、
ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニール、ポリ
塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリフルオ
ロエチレン、酢酸セルローズ等、並びにこれらの
各種共重合物、混合物を挙げることができる。熱硬化性樹脂の例としては、フエノール樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド、エポキシ
樹脂、シリコン樹脂等がある。本発明で使用される樹脂として架橋構造の有無
に係りなく、ゴム的弾性を有するエラストマーも
包含される。エラストマーは単独或は他の樹脂と
混合して使用される。好ましい樹脂としてはポリ
オレフイン、ポリアミド、ポリエステル、ポリス
チレン、ポリアクリロニトリルを主成分とする熱
可塑性樹脂、ポリオレフイン、ポリジエン、ポリ
ウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリスチ
レン、シリコン樹脂系のエラストマーが挙げられ
る。本発明の組成物に金属繊維とマトリクスポリマ
ーの他に第３の物質を必要に応じて加えることが
できる。例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑
剤、離型剤、難燃剤、顔料、結晶化促進剤、可塑
剤、ガラス繊維、炭素繊維、マイカ、タルク、ワ
ラストナイト、シリカ、球状ガラス、球フエノー
ル樹脂等を配合してもよい。金属繊維の配合量は組成物の使用目的によつて
異るが、重量％で表して組成物全体に対し、通常
0.1〜90重量％の範囲であり、好ましくは0.3〜80
重量％である。特に本発明組成物の主要な用途の
一つである電磁波シールド用では0.5〜60重量％
とする。0.1重量％未満では導電性が充分に得ら
れず、90重量％を越える範囲では配合、混練、成
形操作が難しくなる傾向を示す。捲縮を付与した金属繊維と樹脂を配合する方法
としては、金属繊維の織編物、不織布、或は繊維
束（単数の場合を含む）に樹脂を含浸する方法、
金属繊維を短かく切断したものを樹脂と混練する
方法等を挙げることができる。あらかじめ繊維束
に比較的少量の樹脂を含浸してこれを短かく切断
したものを、あるいは短かくした繊維束をそのま
ま成形時に主となるマトリクスポリマーと混合す
る方法もある。配合に先立つて金属繊維に表面処理を行ない、
樹脂との親和性、分散性をコントロロールし、改
善することは有利な場合が多い。改良剤として、
シラン系、チタン系、錫系等のカツプリング剤を
挙げることができる。また、マトリクスポリマーも金属繊維との親和
性、分散性を改善すると共に、組成物の成形性、
物性、外観を向上させるため、各種添化物を加え
ることができる。（発明の効果）本発明によつて得られる導電性複合樹脂組成物
は、同種の同じ繊維径、同じ配合量の組成物に比
較して、導電性が優れており、安定した均質な物
性の成形品が得られる。また、導電性等の成形圧
力依存性、温度依存性が小さく、射出成形、圧縮
成形のみならず、押出成形、真空成形等の比較的
低圧成形によつても高品質のものを得ることがで
きる。その結果、本発明の組成物は比較的高価で比重
の大きな金属繊維の配合量を少なくし、軽量化、
易成形性と相まつて成形品のコストと品質を改良
する。また、成形品用途を射出成形、圧縮成形の
分野のみならず、押出成形品、真空成形品の分野
に容易に拡大することができる。本発明の組成物の用途としては各種電子電気機
器より放射される不要電磁波のシーールド材（反
射又は／及び吸収体）として、エンクロージヤー
（筐体、ハウジング）、被覆材、封止材、機構部品
等がある。また、静電気発生抑止目的でも、ある
いは発熱体としても使用される。以下、実施例によつて本発明を更にくわしく説
明するが、勿論本発明はこれによつて限定される
ことはない。実施例１〜３、比較例１〜３径と集束本数は異なるが、表―１のステンレス
鋼長繊維、銅長繊維、及びアルミ長繊維を、それ
ぞれギアクリンパーによつて捲縮繊維化した。捲
縮数はそれぞれ平均22、18、20個、捲縮高さは
0.5±0.1mmであつた。これらに溶融したエチレ
ン／メタクリル酸共重合体亜鉛塩を連続的に浸
漬、被覆し、冷却、切断して長さ約３mmのチツプ
とした。金属繊維の重量％は表―１に示したが、
これらのマスターチツプをポリアミド樹脂（ナイ
ロン６）チツプと混合して射出成形機に供給し、
各種物性試験片を成形した。比較のため、捲縮を付与しない各金属繊維を
ほヾ同様にエチレン／メタクリル酸共重合体亜鉛
塩でマスターチツプ化し、これをナイロン６チツ
プと混合して成形した。実施例と比較例の成形品の物性評価結果を表―
２に示したが、導電性を示す比抵抗及びその耐ヒ
ートサイクル性が優れていることは明らかであ
る。なおヒートサイクルテストは85℃／１時間、
25℃／１時間、−30℃／１時間、25℃／１時間を
１サイクルとする処理であり、くり返し10回行つ
た。

【表】

【表】実施例４、比較例４実施例１及び比較例１で得たステンレス鋼繊維
のマスターチツプを柔軟性に富むエチレンプロピ
レンジエンコポリマー（いわゆるEPDM）チツ
プと混合し、単軸押出機に供給し、押出圧約10
Kg／cm²で、直径12mmの丸棒を連続的に押出した。
実施例４で得られた丸棒の比抵抗とその耐久性
（ヒートサイクルテスト）は、比較例４にくらべ
著しく優れていた。（表―３）なお、ヒートサイ
クルテストは55℃／１時間、25℃／１時間、−40
℃／１時間、25℃／１時間を１サイクルとして行
つた。

【表】実施例５〜比較例５直径8μm、集束本数10のステンレス鋼長繊維
を、歯数と歯高の異なるギアクリンパーによつて
捲縮繊維化し、これらに溶融したスチレンブタジ
エンブロツク共重合体を連続的に浸漬、被覆し、
冷却、切断して、長さ約４mmのチツプとした。繊
維の重量％約60のこれらのマスターチツプをポリ
エチレンテレフタレート及びビスフエノールＡの
ポリカーボネートのチツプと混合して射出成形機
に供給し、各種物性試験片を成形した。混合比率
は金属繊維マスターチツプ／ポリエチレンテレフ
タレート／ポリカーボネート＝25／30／45（重量
比）とした。比較のため捲縮を付与しないステンレス鋼繊維
についてもほヾ同様にマスターチツプ化し、次い
で成形した。実施例と比較例の成形品の物性評価結果を表―
４に示したが、導電性を示す比抵抗及びその耐ヒ
ートサイクル性は、捲縮数10以上で著しく向上す
る。但し、200以上とすることは、加工の難しさ、
コストを考え併せると、メリツトが少ない（細か
い捲縮ほど集束本数を少なくしなければならな
い）。なお、ヒートサイクルテストは実施例１〜
３の場合と同様とした。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１樹脂に捲縮を付与した金属繊維を配合して成
る導電性複合樹脂組成物。２金属繊維の捲縮数が25mm当り３〜200，捲縮
高さ0.05〜４mmである特許請求の範囲第１項記載
の組成物。３金属繊維がアルミニウム、鉄、銅を主成分と
するものである特許請求の範囲第１項記載の組成
物。４金属繊維がアモルフアス金属よりなる特許請
求の範囲第１項記載の組成物。５金属繊維の捲縮がギアクリンパーによつて付
与されたものである特許請求の範囲第１項記載の
組成物。６樹脂がポリオレフイン，ポリアミド，ポリエ
ステル，ポリスチレン，ポリアクリロニトリルを
主成分とする熱可塑性樹脂である特許請求の範囲
第１項記載の組成物。７樹脂がポリオレフイン，ポリジエン，ポリウ
レタン，ポリアミド，ポリエステル，ポリスチレ
ン，シリコン樹脂系のエラストマーである特許請
求の範囲第１項記載の組成物。