JP3960096B2 - 導電性樹脂組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性が高く電磁波のシールド効果に優れ、剛性が高く、かつ表面性が良い成形品とすることのできる導電性樹脂組成物に関し、特に電気機器の筐体部品、中でもパソコンの筐体として好適に使用できる導電性樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンの筐体やカバーなどの電磁波シールド用材料として使用される樹脂組成物には、電磁波をシールドするために高い導電性が要求される。このような要求を満たすものとして、熱可塑性樹脂のマトリクス中に導電性のフィラーを分散した樹脂組成物が提案されている。
【０００３】
熱可塑性樹脂に配合するフィラーとしては、導電性を有し、しかも強化剤として効果も有することから一般に炭素繊維が使用されている。熱可塑性樹脂に炭素繊維を配合した樹脂組成物からなる成形品は、剛性に優れ、導電性を有するものの、電磁波のシールドを目的として使用するためには、さらに高く安定した導電性を有する必要があり、そのためには炭素繊維を熱可塑性樹脂に多量に配合する必要がある。
【０００４】
しかしながら、上記のように多量に炭素繊維を配合した樹脂組成物を成形品にすると、炭素繊維が配向して反りが大きくなり、そのうえコスト高になるという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するものとして、特開平３−１８１５３２号公報には、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（以下「ＡＢＳ」と称す）、ポリアセタール樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂に、粒径が２０μｍ以下の膨潤黒鉛を５〜３０重量％の割合で配合した樹脂組成物が提案されている。この樹脂組成物からなる成形品は、反りは小さくなるものの、導電性の点で炭素繊維が配合された成形品に較べて劣るものとなる。
【０００６】
一方、導電性は、炭素繊維長に大きく影響されるため、ペレット寸法＝炭素繊維長である長繊維ペレットも使用されているが、すべてが長繊維であるため成形品表面が荒れるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決し、導電性が高く電磁波のシールド性に優れ、剛性が高く、かつ表面性が良い成形品とすることのできる導電性樹脂組成物を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、熱可塑性樹脂と炭素繊維を混練機で溶融混合するに際し、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給して混合することにより、５０μｍ以下の微細な炭素繊維の割合を多くすることができ、その結果導電性が高く安定し、かつ表面性が良い樹脂組成物が得られることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂と炭素繊維を含有する樹脂組成物１００重量部に対し、炭素繊維の割合が１０〜５０重量部であって、該炭素繊維のうち、繊維長が５０μｍ以下のものが３〜１２重量部、５０μｍ超のものが７〜３８重量部であることを特徴とする導電性樹脂組成物に関するものである。
また、本発明は、熱可塑性樹脂と炭素繊維を混練機で溶融混合するに際し、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給して混合することを特徴とする前記導電性樹脂組成物の製造方法に関するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の導電性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と炭素繊維を含有する樹脂組成物１００重量部に対し、炭素繊維の割合が１０〜５０重量部であって、該炭素繊維のうち、繊維長が５０μｍ以下のものが３〜１２重量部、５０μｍ超のものが７〜３８重量部である。
【００１１】
樹脂組成物における炭素繊維の割合が１０重量部よりも少なくなると、導電性が安定して発現せず、成形品とした際の剛性に劣り、配合割合が５０重量部を超えると、炭素繊維が配向して成形品の反りが大きくなるため外観性に劣る。
【００１２】
該炭素繊維のうち、繊維長が５０μｍ以下のものが３重量部よりも少なくなると、成形品表面が荒れるため、外観性に劣る。また１２重量部を超えると、十分な導電性が得られない。
一方、繊維長が５０μｍ超のものが７重量部よりも少なくなると、十分な導電性が得られず、また３８重量部を超えると、成形品表面が荒れるため、外観性に劣る。
【００１３】
導電性樹脂組成物の主成分となる熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６やナイロン１２などのポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、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・スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ブタジエン樹脂、ポリアセタール樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン−塩化ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニルコポリマー樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリサルホン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、また、これらの樹脂2種以上の混合物も挙げられる。その中でもポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリカＡＢＳ樹脂（ポリカーボネートをブレンドしたＡＢＳ樹脂）、ポリアリレート樹脂が好ましく、中でもポリアミド樹脂は炭素繊維との親和性が良好である点で特に好ましい。
【００１４】
ポリアミド樹脂としては、ラクタム、アミノカルボン酸及び／又はジアミンとジカルボン酸などのモノマーを重合して得られるホモポリアミドおよびコポリアミドそしてこれらの混合物が挙げられる。すなわち、ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１６）、ポリビス（４−アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンＰＡＣＭ１２）、ポリビス（３−メチル−４アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンジメチルＰＡＣＭ１２）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ）、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ（Ｈ））、ポリウンデカミド（ナイロン１１）、ポリドデカミド（ナイロン１２）、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロンＴＭＤＴ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６Ｔ）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）及びこれらの共重合物、混合物等が挙げられ、中でも、ナイロン６、ナイロン６６、これらの共重合ポリアミドや混合ポリアミドが特に好ましい。
【００１５】
なお、本発明においては上記結晶性のポリアミド樹脂に非晶性ポリアミドを配合すると、外観性に優れた樹脂組成物が得られる。非晶性ポリアミド樹脂としては、例えば、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体、テレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン／ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン／ω−ラウロラクタムの重縮合体等が挙げられる。また、これらの重縮合体を構成するテレフタル酸成分及び／又はイソフタル酸成分のベンゼン環が、アルキル基やハロゲン原子で置換されたものも含まれる。さらに、これらの非晶性ポリアミドは２種以上併用することもできる。好ましくは、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体、又はテレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、又はイソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体とテレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体との混合物が用いられる。
【００１６】
ポリアミド樹脂の結晶性の緩和を考慮すると、この非晶性ポリアミド樹脂の融解熱量は、示差走査熱量計を用いて窒素雰囲気下で１６℃／分の昇温速度により測定したとき、１ｃａｌ／ｇ以下であることが好ましい。
【００１７】
結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドとの配合割合は特に限定されるものではないが、（結晶性ポリアミド）／（非晶性ポリアミド）＝５０／５０〜９８／２（重量比）であることが好ましい。非晶性ポリアミドが２重量％より少ないと、高濃度に炭素繊維を配合した際に、表面平滑性すなわち光沢度が失われる傾向にあり、非晶性ポリアミドが５０重量％より多いと、高濃度に炭素繊維を配合した際に、非晶性ポリアミドは一般的に溶融粘度が高いため高温の金型で成形しなければ平滑な表面が得られず、又結晶性が低くなるため射出成形等での成形サイクルが延び生産性が悪くなる。
【００１８】
本発明に用いるポリアミド樹脂の相対粘度は、特に限定されないが、溶媒として９６重量％濃硫酸を用いて温度が２５℃で濃度が１ｇ／ｄｌの条件で測定した相対粘度が、１．４〜４．０の範囲であることが好ましい。相対粘度が１．４より小さいと、低粘度の為、溶融混練後の引き取り性が困難となり組成物に所望の物性が得られにくくなる。また４．０より大きいと、高粘度のため成形加工時の流動性が悪く、十分な射出圧力がかからないため、成形品が作りにくくなる。
【００１９】
本発明において、導電剤および強化剤としての役割を果たす炭素繊維は、高強度、高導電率を有するポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ系）やピッチ系の炭素繊維が挙げられる。ＰＡＮ系炭素繊維としては、具体的には、東邦レーヨン社製のベスファイト・チョップドファイバーやベスファイト・ミルドファイバー、東レ社性のトレカ・チョップドファイバーやトレカ・ミルドファイバー、三菱レイヨン社製のパイロフィル、Ｆｏｒｔａｆｉｌ Ｆｉｂｅｒ社製のＦｏｒｔａｆｉｌ、日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡシリーズなどが挙げられ、また、ピッチ系炭素繊維としては、具体的には、大阪ガス社製のドナカーボ・チョップドファイバーやドナカーボ・ミルドファイバー、クレハ化学社製のクレカ・チョップドファイバーやクレカ・ミルドファイバーなどが挙げられる。
【００２０】
炭素繊維は、混練前の繊維長が０．１〜７ｍｍのものが好ましく、１〜６ｍｍのものが特に好ましい。また、繊維径は５〜１５μｍの範囲にあるものが好ましい。
【００２１】
上記のように構成された導電性樹脂組成物には、臭素系難燃剤あるいは赤リン系難燃剤を、樹脂組成物１００重量部に対し５０重量部以下、好ましくは２０〜４０重量部の割合とすると、上記の特性に加えてさらに難燃性も向上できるため好ましい。配合割合が５０重量部を超えると、成形品としての機械的強度が損なわれる傾向にある。
【００２２】
本発明で用いる臭素系難燃剤は、臭素含有率が５０〜９０重量％であるものが好ましい。臭素含有率が５０重量％未満では、難燃効果に乏しく多量の難燃剤を添加する必要があり、機械的強度が損なわれる。また、臭素含有率が９０重量％を超えると、成形加工時に臭素が遊離しやすいので本発明の効果を充分発揮することができない。具体的には、例えば、臭素化ポリスチレン、臭素化架橋芳香族重合体、臭素化スチレン／無水マレイン酸共重合体、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂などがあるが、中でもとくに臭素化ポリスチレンが好適に使用できる。
【００２３】
ここで用いられる臭素化ポリスチレンとしては、ポリスチレンに臭素を付加させたもの、もしくは臭素が付加したスチレンモノマーを重合したもの、あるいはこれらの両者の混合物が挙げられ、特に、臭素を付加したスチレンモノマーを重合したグレートレイクス社製のＰＤＢＳや、ポリスチレンに臭素を付加させたフェロ社製のパイロチェック６８ＰＢが、色調、流動性及び耐熱性の点で好ましい。
【００２４】
赤リン系難燃剤としては、赤リンの名称で販売されている様々な色の同素体種（赤、紫または黒リン）が使用できる。熱可塑性樹脂に配合する際の赤リンの形状は特に限定されるものではないが、樹脂組成物への分散性を考慮すると、一般的に微細に分割された形、例えば２００μｍ以下の粒子径に分割された形、好ましくは１〜１００μｍの範囲の平均粒径を有する粒子の形の赤リンを使用するのが望ましい。
【００２５】
赤リンは、赤リンのみで使用してもよいが、赤リン粒子の表面をポリマー皮膜や無機コート材で被覆した形状の耐熱性改善タイプが好ましい。赤リン粒子の表面を被覆するポリマーとしては、エポキシ樹脂や、マレイン酸、フマル酸またはアリル不飽和結合を有するポリマーや、５０〜９０℃の融点でかつ１００００以下の分子量を有する不飽和ポリエステルや、ノボラックタイプの熱可塑性フェノール−ホルムアルデヒド重縮合生成物や、熱可塑性フェノール−イソブチルアルデヒド重縮合生成物が挙げられ、中でも熱可塑性フェノール−イソブチルアルデヒド重縮合生成物が好適に使用できる。これらのポリマーの配合量は特に限定されるものではないが、赤リンと被覆用ポリマーとの混合物の合計重量に対し高々９０重量％であり、一般的には、２〜５０重量％であることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の樹脂組成物には、難燃剤の効果を十分に引出す目的で上記の難燃剤に加えて難燃助剤を配合しても良い。臭素系難燃剤とともに使用する難燃助剤としては、三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酸化スズ（ＩＶ）、酸化鉄（ＩＩＩ）、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛などが挙げられ、赤リン系難燃剤とともに使用する難燃助剤としては、ポリリン酸メラミン、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。難燃助剤の難燃剤に対する配合割合は、重量比で臭素系難燃剤の場合、難燃剤：難燃助剤＝５：１〜１：１、赤燐系場合、難燃剤：難燃助剤＝１：２〜１：７であることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の導電性樹脂組成物には、さらに加えて必要に応じて離型剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、顔料、可塑剤、架橋剤、耐衝撃性向上剤、無機物、染料などの各種添加剤や炭素系や金属系の導電助剤を添加してもよく、これらは樹脂組成物を溶融混練もしくは溶融成形する際に加えられる。
【００２８】
本発明の導電性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と炭素繊維と、必要に応じて配合した難燃剤および各種の添加剤とともに混練機を用いて溶融混練し、ペレット化することにより製造されるが、その際、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給して混合することにより製造することができる。例えば、熱可塑性樹脂と、炭素繊維３〜１２重量部を混練機の先頭から供給し、炭素繊維７〜３８重量部を混練機の途中から供給して混合することにより製造される。
【００２９】
炭素繊維を１箇所から供給した場合には、配合量が少ないと、導電性が十分ではなく、配合量を多くすると、炭素繊維が配向して反りが大きくなり、表面性が悪くなる。これに対し、本発明のように、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給することにより、最初に供給した炭素繊維は混練の際、樹脂のせん断溶融ゾーンで強く混錬される為切断されて５０μｍ以下の微細な繊維となり、後から供給した炭素繊維は、上記混錬ゾーンを通過しない為、５０μｍ超の長さを維持したものとなる。その結果、導電性が高く、かつ表面性が良い樹脂組成物が得られる。
このようにして得られた樹脂組成物により成形品を得るためには、射出成形機を用いて、前記樹脂組成物を射出成形するか、プレス成形機を用いてプレス成形すれば良い。
【００３０】
上記のように構成された導電性樹脂組成物からなる成形品は、導電性が高く電磁波シールド効果に優れ、剛性が高く、物性のばらつきの少ない表面性が良い成形品とすることができるため、燃料系部品や電気・電子部品や電気機器の筐体、例えば、パソコンの筐体やカバー、メカニカル軸受けや、メカニカルパッキングシール剤やフューエチューブ、フューエコネクタやクリーンルームの機器やプリンター、コピー機部品として好適に使用できる。
【００３１】
【実施例】
次に実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は、以下の方法により実施した。
【００３２】
［炭素繊維の繊維長分布の測定］
炭素繊維を含有した熱可塑性樹脂のペレットを濃度９６％以上の硫酸に溶解させ、この溶液より炭素繊維をとり顕微鏡にて拡大写真を撮影し、その写真の中の炭素繊維の繊維長を測定し、繊維長の分布より５０μｍ以下、５０μｍ超の重量分率を算出した。
【００３３】
［導電性］
住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５を用いて射出成形で成形したＡＳＴＭ１号片に図２で示す１５０ｍｍ間隔で市販の半田ごてを使用して金属端子を加熱圧入し端子を埋め込んで、この端子間の抵抗をHIOKI製MODEL３０１０のテスターで測定した。
【００３４】
［引張り強度］
ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従い、住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５を用いて射出成形で成形したＡＳＴＭ１号片を用いて測定した。
【００３５】
［表面性］
ＪＩＳ Ｂ０６０１に従い、住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５を用いて射出成形で成形したＡＳＴＭ１号片を用いて株式会社 東京精密 Handy Surf E-30Aを使用し中心線平行粗さ(Ra)を測定した。
【００３６】
実施例１
ポリアミドＡ（宇部興産製UBEナイロン１０１１ＦＢ）７０ｗｔ％および炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）１０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）２０ｗｔ％を追加投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３７】
比較例１
ポリアミドＡ（宇部興産製UBEナイロン１０１１ＦＢ）７０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）が３０ｗｔ％になるように投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３８】
比較例２
ポリアミドＡ（宇部興産製UBEナイロン１０１１ＦＢ）８０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）が２０ｗｔ％になるように投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３９】
実施例２
ポリアミドＢ（宇部興産製UBEナイロン１０１５Ｂ）７５ｗｔ％およびＡＥＳ樹脂（宇部サイコン（株） ＷＸ２７０）１０ｗｔ％及び炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）５ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに図１の▲２▼から炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）１０ｗｔ％を追加投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４０】
比較例３
ポリアミドＢ（宇部興産製UBEナイロン１０１５Ｂ）８０ｗｔ％およびＡＥＳ樹脂（宇部サイコン（株） ＷＸ２７０）１０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）が１０ｗｔ％になるように投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４１】
比較例４
ポリアミドＢ（宇部興産製UBEナイロン１０１５Ｂ）８０ｗｔ％およびＡＥＳ樹脂（宇部サイコン（株） ＷＸ２７０）１０ｗｔ％および炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）１０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂温度が２８０℃になるように溶融・混練させ、ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、熱可塑性樹脂に繊維長分布が広範囲である炭素繊維を所定の割合で配合することで、電磁波のシールド用に使用できる程の導電性が得られるとともに、剛性が高く、表面性が良い樹脂組成物が得られる。
従って、導電性や剛性を必要とする電磁波シールドとして好適に使用でき、電気機器、特にパソコンの筐体やカバーとして好適に使用できる導電性樹脂組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、混練機による熱可塑性樹脂と炭素繊維の混練操作の概要を示す図である。
【図２】 図２は、導電性の測定方法を示す概略図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性が高く電磁波のシールド効果に優れ、剛性が高く、かつ表面性が良い成形品とすることのできる導電性樹脂組成物に関し、特に電気機器の筐体部品、中でもパソコンの筐体として好適に使用できる導電性樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンの筐体やカバーなどの電磁波シールド用材料として使用される樹脂組成物には、電磁波をシールドするために高い導電性が要求される。このような要求を満たすものとして、熱可塑性樹脂のマトリクス中に導電性のフィラーを分散した樹脂組成物が提案されている。
【０００３】
熱可塑性樹脂に配合するフィラーとしては、導電性を有し、しかも強化剤として効果も有することから一般に炭素繊維が使用されている。熱可塑性樹脂に炭素繊維を配合した樹脂組成物からなる成形品は、剛性に優れ、導電性を有するものの、電磁波のシールドを目的として使用するためには、さらに高く安定した導電性を有する必要があり、そのためには炭素繊維を熱可塑性樹脂に多量に配合する必要がある。
【０００４】
しかしながら、上記のように多量に炭素繊維を配合した樹脂組成物を成形品にすると、炭素繊維が配向して反りが大きくなり、そのうえコスト高になるという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決するものとして、特開平３−１８１５３２号公報には、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（以下「ＡＢＳ」と称す）、ポリアセタール樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂に、粒径が２０μｍ以下の膨潤黒鉛を５〜３０重量％の割合で配合した樹脂組成物が提案されている。この樹脂組成物からなる成形品は、反りは小さくなるものの、導電性の点で炭素繊維が配合された成形品に較べて劣るものとなる。
【０００６】
一方、導電性は、炭素繊維長に大きく影響されるため、ペレット寸法＝炭素繊維長である長繊維ペレットも使用されているが、すべてが長繊維であるため成形品表面が荒れるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記問題点を解決し、導電性が高く電磁波のシールド性に優れ、剛性が高く、かつ表面性が良い成形品とすることのできる導電性樹脂組成物を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討をした結果、熱可塑性樹脂と炭素繊維を混練機で溶融混合するに際し、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給して混合することにより、５０μｍ以下の微細な炭素繊維の割合を多くすることができ、その結果導電性が高く安定し、かつ表面性が良い樹脂組成物が得られることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂と炭素繊維を含有する樹脂組成物１００重量部に対し、炭素繊維の割合が１０〜５０重量部であって、該炭素繊維のうち、繊維長が５０μｍ以下のものが３〜１２重量部、５０μｍ超のものが７〜３８重量部であることを特徴とする導電性樹脂組成物に関するものである。
また、本発明は、熱可塑性樹脂と炭素繊維を混練機で溶融混合するに際し、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給して混合することを特徴とする前記導電性樹脂組成物の製造方法に関するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の導電性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と炭素繊維を含有する樹脂組成物１００重量部に対し、炭素繊維の割合が１０〜５０重量部であって、該炭素繊維のうち、繊維長が５０μｍ以下のものが３〜１２重量部、５０μｍ超のものが７〜３８重量部である。
【００１１】
樹脂組成物における炭素繊維の割合が１０重量部よりも少なくなると、導電性が安定して発現せず、成形品とした際の剛性に劣り、配合割合が５０重量部を超えると、炭素繊維が配向して成形品の反りが大きくなるため外観性に劣る。
【００１２】
該炭素繊維のうち、繊維長が５０μｍ以下のものが３重量部よりも少なくなると、成形品表面が荒れるため、外観性に劣る。また１２重量部を超えると、十分な導電性が得られない。
一方、繊維長が５０μｍ超のものが７重量部よりも少なくなると、十分な導電性が得られず、また３８重量部を超えると、成形品表面が荒れるため、外観性に劣る。
【００１３】
導電性樹脂組成物の主成分となる熱可塑性樹脂としては、例えば、ナイロン６、ナイロン６６やナイロン１２などのポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、塩素化ポリエチレン樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、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・スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ブタジエン樹脂、ポリアセタール樹脂、アイオノマー樹脂、エチレン−塩化ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニルコポリマー樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリサルホン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などが挙げられ、また、これらの樹脂2種以上の混合物も挙げられる。その中でもポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリカＡＢＳ樹脂（ポリカーボネートをブレンドしたＡＢＳ樹脂）、ポリアリレート樹脂が好ましく、中でもポリアミド樹脂は炭素繊維との親和性が良好である点で特に好ましい。
【００１４】
ポリアミド樹脂としては、ラクタム、アミノカルボン酸及び／又はジアミンとジカルボン酸などのモノマーを重合して得られるホモポリアミドおよびコポリアミドそしてこれらの混合物が挙げられる。すなわち、ポリカプロアミド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）、ポリヘキサメチレンセバカミド（ナイロン６１０）、ポリヘキサメチレンドデカミド（ナイロン６１２）、ポリウンデカメチレンアジパミド（ナイロン１１６）、ポリビス（４−アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンＰＡＣＭ１２）、ポリビス（３−メチル−４アミノシクロヘキシル）メタンドデカミド（ナイロンジメチルＰＡＣＭ１２）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ナイロン９Ｔ）、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ）、ポリウンデカメチレンヘキサヒドロテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ（Ｈ））、ポリウンデカミド（ナイロン１１）、ポリドデカミド（ナイロン１２）、ポリトリメチルヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロンＴＭＤＴ）、ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（ナイロン６Ｔ）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）及びこれらの共重合物、混合物等が挙げられ、中でも、ナイロン６、ナイロン６６、これらの共重合ポリアミドや混合ポリアミドが特に好ましい。
【００１５】
なお、本発明においては上記結晶性のポリアミド樹脂に非晶性ポリアミドを配合すると、外観性に優れた樹脂組成物が得られる。非晶性ポリアミド樹脂としては、例えば、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体、テレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン／ω−ラウロラクタムの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／テレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、イソフタル酸／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン／ω−ラウロラクタムの重縮合体等が挙げられる。また、これらの重縮合体を構成するテレフタル酸成分及び／又はイソフタル酸成分のベンゼン環が、アルキル基やハロゲン原子で置換されたものも含まれる。さらに、これらの非晶性ポリアミドは２種以上併用することもできる。好ましくは、イソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体、又はテレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体、又はイソフタル酸／テレフタル酸／ヘキサメチレンジアミン／ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタンの重縮合体とテレフタル酸／２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミンの重縮合体との混合物が用いられる。
【００１６】
ポリアミド樹脂の結晶性の緩和を考慮すると、この非晶性ポリアミド樹脂の融解熱量は、示差走査熱量計を用いて窒素雰囲気下で１６℃／分の昇温速度により測定したとき、１ｃａｌ／ｇ以下であることが好ましい。
【００１７】
結晶性ポリアミドと非晶性ポリアミドとの配合割合は特に限定されるものではないが、（結晶性ポリアミド）／（非晶性ポリアミド）＝５０／５０〜９８／２（重量比）であることが好ましい。非晶性ポリアミドが２重量％より少ないと、高濃度に炭素繊維を配合した際に、表面平滑性すなわち光沢度が失われる傾向にあり、非晶性ポリアミドが５０重量％より多いと、高濃度に炭素繊維を配合した際に、非晶性ポリアミドは一般的に溶融粘度が高いため高温の金型で成形しなければ平滑な表面が得られず、又結晶性が低くなるため射出成形等での成形サイクルが延び生産性が悪くなる。
【００１８】
本発明に用いるポリアミド樹脂の相対粘度は、特に限定されないが、溶媒として９６重量％濃硫酸を用いて温度が２５℃で濃度が１ｇ／ｄｌの条件で測定した相対粘度が、１．４〜４．０の範囲であることが好ましい。相対粘度が１．４より小さいと、低粘度の為、溶融混練後の引き取り性が困難となり組成物に所望の物性が得られにくくなる。また４．０より大きいと、高粘度のため成形加工時の流動性が悪く、十分な射出圧力がかからないため、成形品が作りにくくなる。
【００１９】
本発明において、導電剤および強化剤としての役割を果たす炭素繊維は、高強度、高導電率を有するポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ系）やピッチ系の炭素繊維が挙げられる。ＰＡＮ系炭素繊維としては、具体的には、東邦レーヨン社製のベスファイト・チョップドファイバーやベスファイト・ミルドファイバー、東レ社性のトレカ・チョップドファイバーやトレカ・ミルドファイバー、三菱レイヨン社製のパイロフィル、Ｆｏｒｔａｆｉｌ Ｆｉｂｅｒ社製のＦｏｒｔａｆｉｌ、日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡシリーズなどが挙げられ、また、ピッチ系炭素繊維としては、具体的には、大阪ガス社製のドナカーボ・チョップドファイバーやドナカーボ・ミルドファイバー、クレハ化学社製のクレカ・チョップドファイバーやクレカ・ミルドファイバーなどが挙げられる。
【００２０】
炭素繊維は、混練前の繊維長が０．１〜７ｍｍのものが好ましく、１〜６ｍｍのものが特に好ましい。また、繊維径は５〜１５μｍの範囲にあるものが好ましい。
【００２１】
上記のように構成された導電性樹脂組成物には、臭素系難燃剤あるいは赤リン系難燃剤を、樹脂組成物１００重量部に対し５０重量部以下、好ましくは２０〜４０重量部の割合とすると、上記の特性に加えてさらに難燃性も向上できるため好ましい。配合割合が５０重量部を超えると、成形品としての機械的強度が損なわれる傾向にある。
【００２２】
本発明で用いる臭素系難燃剤は、臭素含有率が５０〜９０重量％であるものが好ましい。臭素含有率が５０重量％未満では、難燃効果に乏しく多量の難燃剤を添加する必要があり、機械的強度が損なわれる。また、臭素含有率が９０重量％を超えると、成形加工時に臭素が遊離しやすいので本発明の効果を充分発揮することができない。具体的には、例えば、臭素化ポリスチレン、臭素化架橋芳香族重合体、臭素化スチレン／無水マレイン酸共重合体、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化エポキシ樹脂、臭素化フェノキシ樹脂などがあるが、中でもとくに臭素化ポリスチレンが好適に使用できる。
【００２３】
ここで用いられる臭素化ポリスチレンとしては、ポリスチレンに臭素を付加させたもの、もしくは臭素が付加したスチレンモノマーを重合したもの、あるいはこれらの両者の混合物が挙げられ、特に、臭素を付加したスチレンモノマーを重合したグレートレイクス社製のＰＤＢＳや、ポリスチレンに臭素を付加させたフェロ社製のパイロチェック６８ＰＢが、色調、流動性及び耐熱性の点で好ましい。
【００２４】
赤リン系難燃剤としては、赤リンの名称で販売されている様々な色の同素体種（赤、紫または黒リン）が使用できる。熱可塑性樹脂に配合する際の赤リンの形状は特に限定されるものではないが、樹脂組成物への分散性を考慮すると、一般的に微細に分割された形、例えば２００μｍ以下の粒子径に分割された形、好ましくは１〜１００μｍの範囲の平均粒径を有する粒子の形の赤リンを使用するのが望ましい。
【００２５】
赤リンは、赤リンのみで使用してもよいが、赤リン粒子の表面をポリマー皮膜や無機コート材で被覆した形状の耐熱性改善タイプが好ましい。赤リン粒子の表面を被覆するポリマーとしては、エポキシ樹脂や、マレイン酸、フマル酸またはアリル不飽和結合を有するポリマーや、５０〜９０℃の融点でかつ１００００以下の分子量を有する不飽和ポリエステルや、ノボラックタイプの熱可塑性フェノール−ホルムアルデヒド重縮合生成物や、熱可塑性フェノール−イソブチルアルデヒド重縮合生成物が挙げられ、中でも熱可塑性フェノール−イソブチルアルデヒド重縮合生成物が好適に使用できる。これらのポリマーの配合量は特に限定されるものではないが、赤リンと被覆用ポリマーとの混合物の合計重量に対し高々９０重量％であり、一般的には、２〜５０重量％であることが好ましい。
【００２６】
また、本発明の樹脂組成物には、難燃剤の効果を十分に引出す目的で上記の難燃剤に加えて難燃助剤を配合しても良い。臭素系難燃剤とともに使用する難燃助剤としては、三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酸化スズ（ＩＶ）、酸化鉄（ＩＩＩ）、酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛などが挙げられ、赤リン系難燃剤とともに使用する難燃助剤としては、ポリリン酸メラミン、メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。難燃助剤の難燃剤に対する配合割合は、重量比で臭素系難燃剤の場合、難燃剤：難燃助剤＝５：１〜１：１、赤燐系場合、難燃剤：難燃助剤＝１：２〜１：７であることが好ましい。
【００２７】
また、本発明の導電性樹脂組成物には、さらに加えて必要に応じて離型剤、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤、顔料、可塑剤、架橋剤、耐衝撃性向上剤、無機物、染料などの各種添加剤や炭素系や金属系の導電助剤を添加してもよく、これらは樹脂組成物を溶融混練もしくは溶融成形する際に加えられる。
【００２８】
本発明の導電性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂と炭素繊維と、必要に応じて配合した難燃剤および各種の添加剤とともに混練機を用いて溶融混練し、ペレット化することにより製造されるが、その際、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給して混合することにより製造することができる。例えば、熱可塑性樹脂と、炭素繊維３〜１２重量部を混練機の先頭から供給し、炭素繊維７〜３８重量部を混練機の途中から供給して混合することにより製造される。
【００２９】
炭素繊維を１箇所から供給した場合には、配合量が少ないと、導電性が十分ではなく、配合量を多くすると、炭素繊維が配向して反りが大きくなり、表面性が悪くなる。これに対し、本発明のように、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給することにより、最初に供給した炭素繊維は混練の際、樹脂のせん断溶融ゾーンで強く混錬される為切断されて５０μｍ以下の微細な繊維となり、後から供給した炭素繊維は、上記混錬ゾーンを通過しない為、５０μｍ超の長さを維持したものとなる。その結果、導電性が高く、かつ表面性が良い樹脂組成物が得られる。
このようにして得られた樹脂組成物により成形品を得るためには、射出成形機を用いて、前記樹脂組成物を射出成形するか、プレス成形機を用いてプレス成形すれば良い。
【００３０】
上記のように構成された導電性樹脂組成物からなる成形品は、導電性が高く電磁波シールド効果に優れ、剛性が高く、物性のばらつきの少ない表面性が良い成形品とすることができるため、燃料系部品や電気・電子部品や電気機器の筐体、例えば、パソコンの筐体やカバー、メカニカル軸受けや、メカニカルパッキングシール剤やフューエチューブ、フューエコネクタやクリーンルームの機器やプリンター、コピー機部品として好適に使用できる。
【００３１】
【実施例】
次に実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例、比較例における各種物性値の測定は、以下の方法により実施した。
【００３２】
［炭素繊維の繊維長分布の測定］
炭素繊維を含有した熱可塑性樹脂のペレットを濃度９６％以上の硫酸に溶解させ、この溶液より炭素繊維をとり顕微鏡にて拡大写真を撮影し、その写真の中の炭素繊維の繊維長を測定し、繊維長の分布より５０μｍ以下、５０μｍ超の重量分率を算出した。
【００３３】
［導電性］
住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５を用いて射出成形で成形したＡＳＴＭ１号片に図２で示す１５０ｍｍ間隔で市販の半田ごてを使用して金属端子を加熱圧入し端子を埋め込んで、この端子間の抵抗をHIOKI製MODEL３０１０のテスターで測定した。
【００３４】
［引張り強度］
ＡＳＴＭ Ｄ６３８に従い、住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５を用いて射出成形で成形したＡＳＴＭ１号片を用いて測定した。
【００３５】
［表面性］
ＪＩＳ Ｂ０６０１に従い、住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５を用いて射出成形で成形したＡＳＴＭ１号片を用いて株式会社 東京精密 Handy Surf E-30Aを使用し中心線平行粗さ(Ra)を測定した。
【００３６】
実施例１
ポリアミドＡ（宇部興産製UBEナイロン１０１１ＦＢ）７０ｗｔ％および炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）１０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）２０ｗｔ％を追加投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３７】
比較例１
ポリアミドＡ（宇部興産製UBEナイロン１０１１ＦＢ）７０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）が３０ｗｔ％になるように投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３８】
比較例２
ポリアミドＡ（宇部興産製UBEナイロン１０１１ＦＢ）８０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（日本ポリマー産業株式会社 ＣＦＰＡ−ＬＣ３）が２０ｗｔ％になるように投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００３９】
実施例２
ポリアミドＢ（宇部興産製UBEナイロン１０１５Ｂ）７５ｗｔ％およびＡＥＳ樹脂（宇部サイコン（株） ＷＸ２７０）１０ｗｔ％及び炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）５ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに図１の▲２▼から炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）１０ｗｔ％を追加投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４０】
比較例３
ポリアミドＢ（宇部興産製UBEナイロン１０１５Ｂ）８０ｗｔ％およびＡＥＳ樹脂（宇部サイコン（株） ＷＸ２７０）１０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂が溶融状態（樹脂温度２８０℃）になっているところに、図１の▲２▼から炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）が１０ｗｔ％になるように投入し、混練・ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４１】
比較例４
ポリアミドＢ（宇部興産製UBEナイロン１０１５Ｂ）８０ｗｔ％およびＡＥＳ樹脂（宇部サイコン（株） ＷＸ２７０）１０ｗｔ％および炭素繊維（Fortafil Fiber Inc. Fortafil243）１０ｗｔ％を図１のスクリュー構成をもつ押出機（東芝機械（株）Ｔｅｍ３５Ｂ）の▲１▼から投入し樹脂温度が２８０℃になるように溶融・混練させ、ペレット化し、炭素繊維の分布長測定をした。また、得られたペレットを用いてＡＳＴＭ１号片を住友重機工業（株）ネスタールＳＧ７５にて樹脂温度２８０℃金型温度８０℃で射出成形し、導電性、引張り強度、表面性を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
【発明の効果】
本発明によれば、熱可塑性樹脂に繊維長分布が広範囲である炭素繊維を所定の割合で配合することで、電磁波のシールド用に使用できる程の導電性が得られるとともに、剛性が高く、表面性が良い樹脂組成物が得られる。
従って、導電性や剛性を必要とする電磁波シールドとして好適に使用でき、電気機器、特にパソコンの筐体やカバーとして好適に使用できる導電性樹脂組成物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、混練機による熱可塑性樹脂と炭素繊維の混練操作の概要を示す図である。
【図２】 図２は、導電性の測定方法を示す概略図である。
Claims (5)
- 熱可塑性樹脂と炭素繊維を含有する樹脂組成物１００重量部に対し、炭素繊維の割合が１０〜５０重量部であって、該炭素繊維のうち、繊維長が５０μｍ以下のものが３〜１２重量部、５０μｍ超のものが７〜３８重量部であることを特徴とする導電性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂が、ポリアミド樹脂であることを特徴とする請求項１記載の導電性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂と炭素繊維を混練機で溶融混合するに際し、炭素繊維を２箇所以上に分けて供給して混合することを特徴とする請求項１又は２記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
- 熱可塑性樹脂と炭素繊維を混練機で溶融混合するに際し、熱可塑性樹脂と、炭素繊維３〜１２重量部を混練機の先頭から供給し、炭素繊維７〜３８重量部を混練機の途中から供給して混合することを特徴とする請求項１又は２記載の導電性樹脂組成物の製造方法。
- 請求項１又は２記載の導電性樹脂組成物を成形してなる成形品。
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