【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
〔発明の分野〕
本発明は電磁波遮蔽用に用いる導電性樹脂組成
物、特に従来の電磁波遮蔽用組成物に比較して良
好な電磁波遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用組成物
に関するものである。
〔発明の背景〕
欧米諸国においては、電子機器の近傍に置かれ
た他の電子機器あるいは電子製品の誤動作および
電子機器を操作する人間の健康上の配慮から前記
の電子機器、すなわちコンピユータ、ワードプロ
セツサーなどのハウジングに前記電子機器の放射
する電磁波を遮蔽するような処理をしたものを用
いることが義務付けられている。
前述のような電子機器における電磁波遮蔽は、
我が国においても早晩義務付けられる傾向にあ
り、種々の電磁波遮蔽方法が検討されている。
前述のような電磁波の遮蔽は、基本的には電子
機器を覆うハウジングに適度の導電性を付与する
ことにより達成しえるわけであり、従来はハウジ
ング内壁に亜鉛を溶射して亜鉛被膜を形成させ、
ハウジングに導電性を付与する方法、またハウジ
ング内部に導電性塗料を塗布し、ハウジングに導
電性を付与する方法などが良く知られている。
さらに、ハウジングの本体となる熱可塑性樹脂
に導電性材料を導入し、ハウジング自体を導電性
にしたものも知られている。
しかしながら、前述の亜鉛溶射による方法ない
し導電性塗料をハウジング内壁に塗布する方法に
あつては、あらかじめ成型されたハウジング内壁
に亜鉛を溶射あるいは導電性塗料を塗布するわけ
であるから、製造上手間が掛かるとともに、特に
導電性塗料にあつては、導電性塗料自体が高価で
あるために、コスト高にならざるをえないという
欠点があつた。
また、導電性材料を熱可塑性樹脂に混合したハ
ウジングは、導電性を電磁波遮蔽効果のある、体
積固有抵抗10-1〜10-3Ωcmに保持しようとする
と、導電性材料の混入量を多くしなければならず
強度的に低下する欠点があり、一方充分な強度を
有するハウジングを製造しようとすると、導電性
が前記の値にならないという欠点があつた。この
ため、少ない導電性材料の添加量で良好な電磁波
遮蔽効果を有する電磁波遮蔽用組成物が希求され
ている。
〔発明の概要〕
本発明は上述の点に鑑みなされたものであり、
充分な強度と導電性を有する電磁波遮蔽用の製品
を製造しえる電磁波遮蔽用組成物を提供すること
を目的とする。
したがつて、本発明による電磁波遮蔽用組成物
は、熱可塑性樹脂に金属繊維を添加するととも
に、チタン酸カリウム・ウイスカーを前記熱可塑
性樹脂100重量部に対し0.1〜52重量部添加したこ
とを特徴とするものである。
さらに本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物
は、熱可塑性樹脂に金属繊維を添加すると共に、
前記熱可塑性樹脂100重量部に対しを前記熱可塑
性樹脂100重量部に対し0.1〜52重量部および脂肪
酸アミドおよび金属石鹸からなる群より選択され
た滑剤の一種以上を0.1〜２重量部添加したこと
を特徴とするものである。
本発明によれば、金属繊維とともにチタン酸カ
リウム・ウイスカーを適宜量添加しているので、
電磁波遮蔽用成形品の強度を低下せしめることな
く、電磁波遮蔽効果を良好にすることができると
いう利点がある。
また、本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物
によれば、チタン酸カリウム・ウイスカーととも
に、適宜量の滑剤を添加し、さらに良好な電磁波
遮蔽効果を達成できるとともに、金属繊維のフア
イバボールの形成を防止できるため、前記金属繊
維およびチタン酸カリウム・ウイスカーを均一に
分散でき、金属繊維を一度に多量に投入可能にな
る。したがつて、作業性が著しく向上し、再現性
が向上するという利点がある。
〔発明の具体的説明〕
本発明を更に詳しく説明する。
本発明による電磁波遮蔽用組成物は、基本的に
は、熱可塑性樹脂中に金属繊維を混合したもので
あるが、このような熱可塑性樹脂は、基本的に限
定されるものではなく、従来この種の電子機器の
ハウジングなどに用いられる樹脂を有効に用いる
ことができる。たとえば、ポリプロピレン樹脂、
ABS樹脂、変性PPO樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、PPS樹脂などの一種以上で
あることができる。
本発明において用いられる導電性物質は、前述
のように金属繊維であるが、本発明に用いられる
金属繊維は基本的に限定されるものではない。た
とえば、びびり振動切削法、引抜き法あるいは溶
融紡糸法などによつて製造されたアルミニウム繊
維、ステンレス繊維、銅繊維、鉛繊維、タングス
テン繊維、モリブデン繊維、あるいはAl−Mgな
いしAl−CuなどのAl合金繊維、黄銅などのCu合
金繊維等の一種以上を有効に用いることができ
る。さらに完全焼鈍温度の85〜95％の焼鈍温度で
不完全に焼鈍された金属繊維（特願昭59−183314
号参照）などの一種以上を用いることができる。
本発明による熱可塑性樹脂への金属繊維の添加
量は、好ましくは金属繊維が５〜25容量％であ
り、単位体積あたりの存在本数は、好ましくは
500本／cm3以上である。金属繊維の添加量が５容
量％未満であると、充分な導電性を付与できない
虞があり、また25容量％を超えると、電磁波遮蔽
用組成物の成形が困難になる虞を生じるからであ
る。また、単位体積あたりの存在本数が500本／
cm3未満であると、充分な導電性を発揮できない虞
があるからである。
このような組成物にチタン酸カリウム・ウイス
カーを熱可塑性樹脂100重量部に対し、0.1〜52重
量部添加する。
このようなチタン酸カリウム・ウイスカーを添
加するとなぜ電磁波遮蔽効果が向上するのか、必
ずしも明らかではないが、チタン酸カリウム・ウ
イスカーを添加することにより金属繊維の酸化被
膜形成を抑制すること、また、チタン酸カリウ
ム・ウイスカーが半導体としての性質を有してい
ることから、チタン酸カリウム・ウイスカーそれ
自身の導通効果、そしてチタン酸カリウム・ウイ
スカーを添加することにより樹脂の剛性が向上す
るため金属繊維同志の離間を防止できるなどの複
合効果のために電磁波遮蔽効果が向上するものと
予想できる。
このようなチタン酸カリウム・ウイスカーは主
としてルチル型酸化物の複合酸化物であり、具体
的に化学式を挙げれば、チタン酸カリウム・ウイ
スカーはK2O・nTiO2およびこれらの水和物を指
している。
このようなチタン酸カリウム・ウイスカーは熱
可塑性樹脂100重量部に対し、0.1〜52重量部添加
する。チタン酸カリウム・ウイスカーの添加量が
0.1重量部未満であると、チタン酸カリウム・ウ
イスカーを添加した効果が表れず、一方52重量部
を超えて添加してもそれ以上電磁波遮蔽効果の向
上は望めず、また流動性が悪化するからである。
最も好ましくは0.5〜15重量部である。
このようなチタン酸カリウム・ウイスカーの粒
径は好ましくは0.1〜10μｍであり、最も好ましく
は、0.2〜5μｍである。0.1μｍより小さいと、樹
脂に添加したときの溶融粘度を上昇させるため、
金属繊維の切断などを促進し、添加効果が認め難
くなり、また、10μｍより大きいと、少量の添加
により樹脂強度が低下し実用性を損なう欠点を生
じる可能性がある。
本発明による第二の電磁波遮蔽用組成物にあつ
ては、このような電磁波遮蔽用組成物にさらに、
脂肪酸アミドおよび金属石鹸からなる群より選択
された滑剤の一種以上を添加する。
このような滑剤は、金属繊維のフアイバボール
化、すなわち金属繊維が丸まつてボール状になる
ことを防止することにより、金属繊維及びチタン
酸カリウム・ウイスカーが樹脂中に均一に分散す
るように添加される。このため、本発明による電
磁波遮蔽用組成物を使用して製造された成形品は
安定な電磁波遮蔽効果を示すことになり、再現性
よく電磁波遮蔽用組成物を製造できるようにな
る。また、この滑剤を添加することにより金属繊
維を一度に多量に添加可能にするとともに、押出
機のノズルの詰まりを防止でき、また金属繊維の
切断を防止できるので、電磁波遮蔽効果も向上さ
せることができる。
このような脂肪酸アミドとしては、たとえばエ
チレンビスステアリン酸アミド、オキシステアリ
ン酸アミド、ステアリン酸アミド、パルミチン酸
アミドなどの一種以上を例として挙げることがで
き、また金属石鹸としては、ステアリン酸カドミ
ウム、ラウリン酸カドミウム、リシノール酸カド
ミウム、ナフテン酸カドミウム、２−エチルヘキ
ソイン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ラ
ウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ナフ
テン酸バリウム、２−エチルヘキソイン酸バリウ
ム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシ
ウム、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸ス
トロンチウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸亜
鉛、リシノール酸亜鉛、２−エチルヘキソイン酸
亜鉛、ステアリン酸鉛、二塩基性ステアリン酸
鉛、ナフテン酸鉛、ステアリン酸スズ、ステアリ
ン酸アルミニウム、ステアリン酸マグネシウムな
どの一種以上を挙げることができる。
このような脂肪酸アミドおよび金属石鹸からな
る群より選択された滑剤の一種以上は、熱可塑性
樹脂100重量部に対し、0.1〜２重量部、好ましく
は0.5〜1.5重量部添加される。滑剤の添加量が0.1
重量部未満であると、滑剤を添加した効果がな
く、一方２重量部を超えると、樹脂成形品に機械
強度が不足する虞を生じるからである。
次ぎに本発明の実施例について説明する。
実施例 １
ABS樹脂100重量部に対し、径30μｍ、長さ２
mm、アスペクト比67のAl繊維を22容量％（72重
量部）を添加するとともに、チタン酸カリウムウ
イスカK2O・6TiO2（商品名テイスモーＤ：大塚
化学薬品(株)）を2.5重量部と10重量部、滑剤とし
て1.4重量部のエチレンビスステアリン酸アミド
を添加した電磁波遮蔽用組成物を製造した。この
ような電磁波遮蔽用組成物より試験片を製造し、
電磁波遮蔽効果を測定した。測定はタケダ理研製
の近接界電磁波用シールド材評価器（TR−
17301）とスペクトルアナライザー（TR−4172）
を併用して磁界波（SEH）〔100MHz〜600MHzの
平均値で示す〕について行つた。結果は下記の第
１表に示す。
[Field of the Invention] The present invention relates to a conductive resin composition used for shielding electromagnetic waves, and particularly to an electromagnetic wave shielding composition that has a better electromagnetic wave shielding effect than conventional electromagnetic wave shielding compositions. [Background of the Invention] In Western countries, electronic devices such as computers, word processors, etc. It is mandatory to use a housing such as a setter that has been treated to shield electromagnetic waves emitted by the electronic equipment. Electromagnetic wave shielding in electronic equipment as mentioned above is
There is a tendency for this to become compulsory sooner or later in Japan, and various methods of shielding electromagnetic waves are being considered. Shielding of electromagnetic waves as mentioned above can basically be achieved by imparting appropriate conductivity to the housing that encloses the electronic device. Conventionally, zinc was sprayed onto the inner wall of the housing to form a zinc coating. ,
There are well-known methods for imparting electrical conductivity to the housing, and methods for imparting electrical conductivity to the housing by applying a conductive paint to the inside of the housing. Furthermore, it is also known that a conductive material is introduced into the thermoplastic resin that forms the main body of the housing to make the housing itself conductive. However, in the method of zinc spraying or applying conductive paint to the inner wall of the housing as described above, the manufacturing time is reduced because zinc is sprayed or the conductive paint is applied to the inner wall of the housing that has been formed in advance. In addition, especially in the case of conductive paints, the conductive paint itself is expensive, so there is a drawback that the cost is inevitably high. In addition, if a housing made by mixing conductive material with thermoplastic resin is intended to maintain a volume resistivity of 10 -1 to 10 -3 Ωcm, which has an electromagnetic shielding effect, the amount of conductive material mixed must be increased. On the other hand, if a housing with sufficient strength was to be manufactured, the electrical conductivity would not reach the above-mentioned value. Therefore, there is a need for an electromagnetic wave shielding composition that has a good electromagnetic wave shielding effect with a small amount of conductive material added. [Summary of the invention] The present invention has been made in view of the above points,
An object of the present invention is to provide an electromagnetic shielding composition that can be used to manufacture electromagnetic shielding products having sufficient strength and conductivity. Therefore, the electromagnetic wave shielding composition according to the present invention is characterized in that metal fibers are added to a thermoplastic resin, and 0.1 to 52 parts by weight of potassium titanate whiskers are added to 100 parts by weight of the thermoplastic resin. That is. Furthermore, the second electromagnetic wave shielding composition according to the present invention includes adding metal fibers to a thermoplastic resin, and
0.1 to 52 parts by weight and 0.1 to 2 parts by weight of one or more lubricants selected from the group consisting of fatty acid amides and metal soaps are added to 100 parts by weight of the thermoplastic resin. It is characterized by: According to the present invention, since an appropriate amount of potassium titanate whiskers is added together with metal fibers,
There is an advantage that the electromagnetic wave shielding effect can be improved without reducing the strength of the electromagnetic wave shielding molded product. Further, according to the second composition for shielding electromagnetic waves according to the present invention, an appropriate amount of lubricant is added together with potassium titanate whiskers, thereby achieving an even better electromagnetic wave shielding effect and forming fiber balls of metal fibers. Since this can prevent the metal fibers and potassium titanate whiskers from dispersing uniformly, a large amount of metal fibers can be added at once. Therefore, there are advantages in that workability is significantly improved and reproducibility is improved. [Specific Description of the Invention] The present invention will be described in more detail. The electromagnetic wave shielding composition according to the present invention is basically a mixture of metal fibers in a thermoplastic resin, but such a thermoplastic resin is not fundamentally limited, and conventionally Resins used for housings of various types of electronic devices can be effectively used. For example, polypropylene resin,
It can be one or more of ABS resin, modified PPO resin, polyamide resin, polycarbonate resin, PPS resin, etc. The conductive substance used in the present invention is a metal fiber as described above, but the metal fiber used in the present invention is not fundamentally limited. For example, aluminum fibers, stainless steel fibers, copper fibers, lead fibers, tungsten fibers, molybdenum fibers manufactured by chatter vibration cutting method, pultrusion method, melt spinning method, etc., or Al alloys such as Al-Mg or Al-Cu. One or more types of fibers, copper alloy fibers such as brass, etc. can be effectively used. Furthermore, metal fibers that are incompletely annealed at an annealing temperature of 85 to 95% of the complete annealing temperature (patent application No. 183314
(see No.) can be used. The amount of metal fibers added to the thermoplastic resin according to the present invention is preferably 5 to 25% by volume, and the number of metal fibers per unit volume is preferably
500 lines/ cm3 or more. If the amount of metal fiber added is less than 5% by volume, sufficient conductivity may not be imparted, and if it exceeds 25% by volume, it may be difficult to mold the electromagnetic shielding composition. . In addition, the number of existing pieces per unit volume is 500/
This is because if it is less than cm 3 , sufficient conductivity may not be exhibited. Potassium titanate whiskers are added to such a composition in an amount of 0.1 to 52 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic resin. It is not necessarily clear why the addition of potassium titanate whiskers improves the electromagnetic shielding effect, but it is possible that adding potassium titanate whiskers suppresses the formation of an oxide film on metal fibers. Since the potassium titanate whiskers have semiconductor properties, the conductive effect of the potassium titanate whiskers themselves, and the addition of potassium titanate whiskers improves the rigidity of the resin, making it possible to improve the conductivity of metal fibers. It can be expected that the electromagnetic wave shielding effect will be improved due to the combined effect of preventing separation. Potassium titanate whiskers are mainly complex oxides of rutile type oxides, and to give a specific chemical formula, potassium titanate whiskers refer to K 2 O nTiO 2 and their hydrates. There is. Such potassium titanate whiskers are added in an amount of 0.1 to 52 parts by weight per 100 parts by weight of the thermoplastic resin. The amount of potassium titanate whisker added is
If it is less than 0.1 part by weight, the effect of adding potassium titanate whiskers will not be apparent, while if it is added in excess of 52 parts by weight, no further improvement in the electromagnetic wave shielding effect can be expected, and fluidity will deteriorate. It is.
Most preferably it is 0.5 to 15 parts by weight. The particle size of such potassium titanate whiskers is preferably between 0.1 and 10 μm, most preferably between 0.2 and 5 μm. If it is smaller than 0.1 μm, it will increase the melt viscosity when added to the resin.
It promotes cutting of metal fibers, making it difficult to recognize the effect of addition, and if the diameter is larger than 10 μm, the strength of the resin decreases even with the addition of a small amount, which may cause a drawback that impairs practicality. In the second electromagnetic wave shielding composition according to the present invention, such electromagnetic wave shielding composition further includes:
One or more lubricants selected from the group consisting of fatty acid amides and metal soaps are added. These lubricants are added to ensure that the metal fibers and potassium titanate whiskers are uniformly dispersed in the resin by preventing the metal fibers from becoming fiber balls, that is, curling up into a ball shape. be done. Therefore, a molded article manufactured using the electromagnetic wave shielding composition according to the present invention exhibits a stable electromagnetic wave shielding effect, and the electromagnetic wave shielding composition can be manufactured with good reproducibility. In addition, by adding this lubricant, it is possible to add a large amount of metal fiber at one time, and it also prevents clogging of the extruder nozzle and cutting of the metal fiber, which improves the electromagnetic wave shielding effect. can. Examples of such fatty acid amides include ethylene bisstearamide, oxystearamide, stearamide, and palmitic acid amide, and examples of metal soaps include cadmium stearate and lauric acid amide. Cadmium acid, cadmium ricinoleate, cadmium naphthenate, cadmium 2-ethylhexoate, barium stearate, barium laurate, barium ricinoleate, barium naphthenate, barium 2-ethylhexoate, calcium stearate, calcium laurate, calcium ricinoleate, stearin Strontium acid, zinc stearate, zinc laurate, zinc ricinoleate, zinc 2-ethylhexoate, lead stearate, dibasic lead stearate, lead naphthenate, tin stearate, aluminum stearate, magnesium stearate, etc. The above can be mentioned. One or more lubricants selected from the group consisting of fatty acid amides and metal soaps are added in an amount of 0.1 to 2 parts by weight, preferably 0.5 to 1.5 parts by weight, per 100 parts by weight of the thermoplastic resin. The amount of lubricant added is 0.1
If the amount is less than 2 parts by weight, there is no effect of adding the lubricant, while if it exceeds 2 parts by weight, there is a risk that the resin molded product will lack mechanical strength. Next, examples of the present invention will be described. Example 1 100 parts by weight of ABS resin, diameter 30 μm, length 2
22% by volume (72 parts by weight) of Al fibers with an aspect ratio of 67 mm and an aspect ratio of 67 were added, and 2.5 parts by weight of potassium titanate whisker K 2 O 6TiO 2 (trade name Teismo D: Otsuka Chemical Co., Ltd.) was added. An electromagnetic wave shielding composition was prepared by adding 10 parts by weight of ethylene bisstearamide and 1.4 parts by weight of ethylene bisstearamide as a lubricant. A test piece is manufactured from such an electromagnetic shielding composition,
The electromagnetic wave shielding effect was measured. The measurement was performed using Takeda Riken's near-field electromagnetic wave shielding material evaluator (TR-
17301) and spectrum analyzer (TR-4172)
The magnetic field wave (SEH) [shown as the average value of 100MHz to 600MHz] was conducted using The results are shown in Table 1 below.
〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕
以上説明したように、本発明による電磁波遮蔽
用成物は、良好な電磁波遮蔽効果を有する電磁波
遮蔽用製品を製造することができるとともに、滑
剤を併用することにより作業性良く電磁波遮蔽用
組成物を製造することも可能になるという利点が
ある
As explained above, the electromagnetic wave shielding composition according to the present invention makes it possible to produce an electromagnetic wave shielding product having a good electromagnetic wave shielding effect, and when combined with a lubricant, the electromagnetic wave shielding composition can be manufactured with good workability. It has the advantage of being able to be manufactured