(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミド樹脂１００質量部、黒鉛粒子１５〜７０質量部、炭素繊維１０〜５０質量部およびベヘン酸金属塩０．０１〜５質量部を含有し、黒鉛粒子と炭素繊維の含有量の合計が３０〜１００質量部であり、黒鉛粒子の平均粒径が１０〜２００μｍであることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
【請求項２】
黒鉛粒子の形状が球状であることを特徴とする請求項１に記載のポリアミド樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のポリアミド樹脂組成物からなり、ウェルド部を有することを特徴とする成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強度、剛性、耐衝撃性および成形性を維持しつつ、優れた電磁波シールド性を有し、さらにウェルド部の外観や強度の低下を抑制しうるポリアミド樹脂組成物、および該ポリアミド樹脂組成物からなる成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリアミド樹脂は、優れた機械的強度、熱安定性、成形性、耐薬品性などの特性を有する熱可塑性樹脂であり、自動車分野、生活用品関連分野、電子電機分野などで幅広く利用されている。近年、電気・電子・ＯＡ機器の高性能化に伴い、電磁波による機器の誤作動や破壊、さらに人体への悪影響などの問題を改善することが検討されている。
【０００３】
これらの問題を解決することを目的として、機器を構成する部品に電磁波シールド性を付与するため、電磁波シールド性が高い金属などが用いられている。しかしながら、携帯電話やノート型パソコン、自動車搭載の電子機器などの用途においては軽量性が要求されるため、金属以外の軽量性に優れる導電性樹脂を用いることが要求されている。
【０００４】
この要求から、ポリアミド樹脂に造粒黒鉛を配合する方法、ケッチェンブラックと黒鉛粒子を配合する方法、カーボンブラックと黒鉛微粉末を配合する方法などが提案されている。しかしながら、これらの場合においては、黒鉛、ケッチェンブラック、カーボンブラックなどの導電性フィラーを多量に配合する必要があった。そのため、樹脂組成物としたときの流動性が低下することに起因して、成形性が低下し、加えて、成形体としたときの強度や剛性が不足するという問題があった。
【０００５】
そこで、剛性を高めた、熱可塑性樹脂に膨張黒鉛と炭素繊維を配合する方法（特許文献１）が提案されている。近年、モジュール化などにより、より複雑な形状を有する成形体が求められるようになり、それとともに、１つの成形体により多くのウェルド部を有する形状が増えてきた。このような成形体では、ポリアミド樹脂を主成分とした樹脂組成物は、結晶性のため金型内での固化が非常に早く、特許文献１の方法では、成形体とした場合に、ウェルド部における外観、強度などが、非ウェルド部より劣るという問題があった。
【０００６】
ポリアミド樹脂に高級脂肪酸金属塩を配合し、流動性を改善することで、ウェルド強度を改善する方法が検討されている（特許文献２、特許文献３参照）。しかしながら、特許文献２や特許文献３の場合においては、得られたポリアミド樹脂組成物を成形体とする際に、ウェルド部の焼け（すなわち、ウェルド部が炭化して茶色や黒く変色する状態）が発生し、成形体を連続成形する際には、ウェルド部の焼けが多発する場合があった。そのため、連続生産の成形初期にはウェルド部の強度や外観を改善できるが、長期にわたって連続生産する場合には、長期間にわたってウェルド部の強度や外観が持続しにくいという問題があった。
【０００７】
また、ポリアミド樹脂のブロッキング防止、滑り性の向上、白化防止を目的として、高級脂肪酸金属塩を用いる方法が検討されている（特許文献４、特許文献５参照）。しかしながら、特許文献４や特許文献５の場合においても、成形体を長期間連続生産する場合に、ウェルド部の強度の低下を抑制したり、ウェルド部の外観を改善したりすることが困難な場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−９５９４７号公報
【特許文献２】特開２００８−２６６４９７号公報
【特許文献３】特開平１１−４２６６６号公報
【特許文献４】特開２０００−２３８２１８号公報
【特許文献５】特開２００４−３５２３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、強度、剛性、耐衝撃性および成形性を維持しつつ、優れた電磁波シールド性を有し、ウェルド部の外観や強度の低下を抑制しうるポリアミド樹脂組成物、および該ポリアミド樹脂組成物からなる成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、ポリアミド樹脂に対して、特定量の炭素繊維と黒鉛粒子とベヘン酸金属塩を同時に含有するポリアミド樹脂組成物は、強度、剛性、耐衝撃性および成形性を維持しつつ、優れた電磁波シールド性を有し、さらにウェルド部を有する成形体としたときに、長期の連続生産時においてもウェルド部の外観と強度に優れるという事実を見出し、本発明に到達した。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨は、下記の通りである。
（１）ポリアミド樹脂１００質量部、黒鉛粒子１５〜７０質量部、炭素繊維１０〜５０質量部およびベヘン酸金属塩０．０１〜５質量部を含有し、黒鉛粒子と炭素繊維の含有量の合計が３０〜１００質量部であり、黒鉛粒子の平均粒径が１０〜２００μｍであることを特徴とするポリアミド樹脂組成物。
（２）黒鉛粒子の形状が球状であることを特徴とする（１）のポリアミド樹脂組成物。
（３）（１）または（２）のポリアミド樹脂組成物からなり、ウェルド部を有することを特徴とする成形体。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、強度、剛性、耐衝撃性および成形性を維持しつつ、優れた電磁波シールド性を有するポリアミド樹脂組成物とすることができる。また、成形時の流動性が向上し、流動先端時の樹脂が必要以上に加熱されることや樹脂の分解ガスの発生が防止されるため、成形体の長期の連続生産時においてもウェルド部の焼けを抑制することができる。さらに、ポリアミド樹脂と黒鉛粒子、およびポリアミド樹脂と炭素繊維との、親和性や密着性に優れるため、ウェルド部の外観や強度に優れるポリアミド樹脂組成物を得ることが可能となる。さらに、本発明によれば、ウェルド部を有していても、外観や強度に優れる成形体を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のポリアミド樹脂組成物から得られるウェルド部を有するロ字形状の成形体の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリアミド樹脂組成物は、ポリアミド樹脂に、炭素繊維と黒鉛粒子とベヘン酸金属塩を同時に含有させてなるものである。
【００１５】
本発明において用いられるポリアミド樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、アミノカルボン酸、ラクタムあるいはジアミンとジカルボン酸（それらの一対の塩も含まれる）を主たる原料とし、アミド結合を主鎖内に有する重合体などが挙げられる。
【００１６】
ポリアミド樹脂の原料としては、例えば、６−アミノカプロン酸、１１−アミノウンデカン酸、１２-アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸等のアミノカルボン酸；ε−カプロラクタム、ω−ウンデカノラクタム、ω−ラウロラクタム等のラクタム；テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ウンデカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、２，２，４−／２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，４−ジメチルオクタメチレンジアミン、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（３−メチル−４−アミノシクロヘキシル）メタン、２，２−ビス（４−アミノシクロヘキシル）プロパン、ビス（アミノプロピル）ピペラジン、アミノエチルピペラジン等のジアミン；アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テレフタル酸、イソフタル酸、２−クロロテレフタル酸、２−メチルテレフタル酸、５−メチルイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等のジカルボン酸などが挙げられる。また上記のジアミンとジカルボン酸は、一対の塩として用いることもできる。
【００１７】
ポリアミド樹脂としては、例えば、ポリカプロアミド（ナイロン６）、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アジパミド（ナイロン６６）、ポリカプロアミド／ポリヘキサメチレンアジパミドコポリマー（ナイロン６／６６）、ポリウンデカミド（ナイロン１１）、ポリカプロアミド／ポリウンデカミドコポリマー（ナイロン６／１１）、ポリドデカミド（ナイロン１２）、ポリカプロアミド／ポリドデカミドコポリマー（ナイロン６／１２）、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）、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド（ナイロン６Ｉ）、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テレフタルアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６Ｔ／６Ｉ）、ポリカプロアミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６／６Ｔ）、ポリカプロアミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６／６Ｉ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンテレフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｔ）、ポリヘキサメチレンアジパミド／ポリヘキサメチレンイソフタルアミドコポリマー（ナイロン６６／６Ｉ）、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）、ポリメタキシリレンアジパミド（ナイロンＭＸＤ６）、ポリウンデカメチレンテレフタルアミド（ナイロン１１Ｔ）、およびこれらの混合物や共重合体等が挙げられる。中でも、機械的強度と熱安定性と製品外観のバランス、経済性にも優れる観点から、ナイロン６、ナイロン６６、およびそれらの混合物が特に好ましい。
【００１８】
ポリアミド樹脂の分子量の指標である相対粘度は、特に制限されるものではないが、９６質量％濃硫酸を溶媒とし、温度２５℃、濃度１ｇ／ｄｌの条件で測定した相対粘度が１．５〜３．５であることが好ましく、より好ましくは１．７〜３．０であり、さらに好ましくは１．９〜２．６である。相対粘度が１．５未満であると、得られるポリアミド樹脂組成物の強度が低下する場合がある。一方、相対粘度が、３．５を超えると、流動性が劣り、混練が困難となったり、成形性が損なわれるため、成形体としたときにウェルド部強度が低下したりする場合がある。さらに、ポリアミド樹脂と炭素繊維、ポリアミド樹脂と黒鉛粒子との密着性が損なわれることで、得られる成形体の強度、剛性、耐衝撃性、電磁波シールド性が低下する場合がある。
【００１９】
ここでウェルドについて説明する。ウェルドとは、樹脂を射出成形などにより成形する場合において、溶融した樹脂が金型内を流動する際に、その流動先端部分がぶつかり合う（会合する）部分を示す。具体的には、樹脂を成形する場合に、金型内にボス穴などがあると、溶融した樹脂がボス穴に相当する部分にある金型パーツを避けて流れていくため、最終的に樹脂の流動先端部がある場所でぶつかり合い、ウェルドを形成する。また、樹脂を注入する部分であるゲートが複数存在する場合でも、樹脂の流動先端部分がある地点でぶつかり合い、ウェルドを形成する。このウェルド部では、樹脂の流れが非ウェルド部と異なるため、一般的に強度低下や外観不良を引き起こしやすいという問題がある。なお、一般的に良好な外観を有するウェルド部は、同時に十分な強度も兼ね備えるものである。
本発明において、炭素繊維は、強度、剛性、耐衝撃性、成形性、電磁波シールド性に寄与するものである。用いられる炭素繊維は、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。中でも、得られる成形体の強度、剛性に対する補強効果が高い点で、ＰＡＮ系が好適に用いられる。
【００２０】
炭素繊維の繊維長は、０．１〜７ｍｍのものが好ましく、０．５〜６ｍｍのものがさらに好ましい。炭素繊維の繊維長が０．１ｍｍ未満であると、補強効果および電磁波シールド性に劣る場合があり、一方、７ｍｍを超えると、成形性に悪影響を及ぼし、さらにウェルド部の外観および強度が劣る場合がある。また、繊維径は５〜１３μｍのものが好ましく、６〜１０μｍのものがさらに好ましい。繊維径が５μｍ未満であると、ウェルド部の外観および強度が劣る場合があり、一方、１３μｍを超えると、補強効果および電磁波シールド性に劣る場合がある。
【００２１】
本発明のポリアミド樹脂中、炭素繊維の含有量は、ポリアミド樹脂１００質量部に対して、１０〜５０質量部であることが必要であり、１５〜４５質量部であることが好ましく、２０〜４０質量部であることがより好ましい。１０質量部未満であると、得られた成形体の強度、剛性、耐衝撃性、および電磁波シールド性に劣る。さらに、長時間の連続成形においても成形性を安定させることが困難である。一方、５０質量部を超えると、混練が困難となり、ポリアミド樹脂組成物が得られたとしても、成形体の強度が低下するばかりか、耐衝撃性、ウェルド部の外観および強度に劣るという問題がある。
【００２２】
本発明において、黒鉛粒子は、剛性、電磁波シールド性、ウェルド部の外観や強度に寄与するものである。用いられる黒鉛粒子は、特に制限されず、人造黒鉛でも天然黒鉛でもよい。具体的には、天然の鱗状黒鉛や球状黒鉛、塊状黒鉛、膨張黒鉛、キッシュ黒鉛などが挙げられる。中でも、ウェルド部の外観、強度、剛性、耐衝撃性が優れる点から、球状黒鉛が好ましい。黒鉛粒子は、一種単独で用いられてもよいし、二種以上を組み合わせて用いられてもよい。
【００２３】
球状黒鉛を得る方法としては、特に限定されないが、以下の方法が例示される。例えば、鱗片状黒鉛などの非球状の黒鉛微粉を球状化処理する方法；石油系または石油系のピッチを結晶化させた球状のカーボン粒子や熱硬化性樹脂を硬化させて粉末を得、該粉末を黒鉛化する方法などが挙げられる。球状化処理の方法としては、例えば、ハイブリダイゼーションシステムを用いた高速気流中衝撃法が挙げられる。
【００２４】
球状黒鉛としては市販品も好適に用いることができ、その具体例としては、日本黒鉛工業社製の球状化黒鉛などが挙げられる。本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲内で、さらに球状黒鉛と塊状黒鉛および鱗片状黒鉛を併用してもよい。
【００２５】
本発明に用いる黒鉛粒子の平均粒径（メジアン径）は、１０〜２００μｍであることが必要であり、好ましくは１５〜１００μｍであり、より好ましくは２０〜８０μｍである。平均粒径が１０μｍ未満であると、電磁波シールド性に劣る場合がある。また、平均粒径が２００μｍを超えると、強度、耐衝撃性、ウェルド部の外観と強度が劣る傾向があり、加えて、全体の外観も損なう場合がある。
【００２６】
本発明のポリアミド樹脂中、黒鉛粒子の含有量は、ポリアミド樹脂１００質量部に対して、１０〜８０質量部であることが必要であり、１５〜７０質量部であることが好ましく、２０〜６０質量部であることがより好ましい。１０質量部未満であると、電磁波シールド性が得られず、ウェルド部の外観および強度に劣る。一方、８０質量部を超えると、混練が困難になり、黒鉛粒子を均一分散させたポリアミド樹脂組成物を容易に得ることができない。加えて、たとえポリアミド樹脂組成物が得られたとしても成形体の強度、耐衝撃性、ウェルド部の外観および強度に劣るという問題がある。
【００２７】
本発明においては、上記の炭素繊維の含有量および黒鉛粒子の含有量が、各々、本発明にて規定された範囲を満たすとともに、炭素繊維と黒鉛粒子の含有量の合計が、特定の範囲であることが必要である。すなわち、炭素繊維と黒鉛粒子の含有量の合計が、ポリアミド樹脂１００質量部に対して３０〜１００質量部であることが必要であり、３５〜９０質量部であることが好ましく、４０〜８０質量部であることがより好ましい。炭素繊維と黒鉛粒子の合計量が３０質量部未満であると、強度、剛性、耐衝撃性、電磁波シールド性、長期の連続生産における成形サイクルの安定性に劣るという問題がある。一方、１００質量部を超えると、混練が困難となるため、炭素繊維と黒鉛粒子を均一分散させたポリアミド樹脂組成物を容易に得ることができず、生産性に乏しくなる。加えて、たとえポリアミド樹脂組成物が得られたとしても、成形体の強度が低下するばかりか、ウェルド部の外観や強度に劣るという問題がある。
【００２８】
本発明においては、炭素繊維および黒鉛粒子と同時に、ベヘン酸金属塩を用いることが必要である。炭素繊維、黒鉛粒子およびベヘン酸金属塩を併用することにより、得られるポリアミド樹脂組成物の流動性が顕著に向上し、該ポリアミド樹脂組成物より得られる成形体の耐衝撃性、成形性、ウェルド部の外観および強度に優れるという効果を奏する。さらに、ポリアミド樹脂と炭素繊維や黒鉛粒子との親和性、密着性が増すため、ウェルド部の強度が増し、成形サイクルの短縮、および長期の連続生産における成形サイクルを安定させることができ、成形性を向上することができるという効果を奏する。
【００２９】
なお、ベヘン酸以外の高級脂肪酸の金属塩を、炭素繊維および黒鉛粒子と併用したとしても、本発明の目的とする、長期の連続生産時においてウェルド部の外観と強度に優れるという効果を達成することはできない。これは、ベヘン酸以外の高級脂肪酸の金属塩はポリアミド樹脂中において滑剤としての効果は得られるが、その反面、成形時に加熱溶融されたポリアミド樹脂組成物中で、配合された高級脂肪酸がウェルド部で集中的に単離し、ウェルド部の強度を低下させるためであると推測される。
【００３０】
ベヘン酸に結合する金属は、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、リチウム、アルミニウム、亜鉛、カリウム、などが挙げられる。この中でも、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムが、汎用性が高いという点から好ましい。
【００３１】
本発明のポリアミド樹脂組成物中、ベヘン酸金属塩の含有量は、ポリアミド樹脂１００質量部に対し、０．０１〜５質量部であることが必要であり、０．０３〜１質量部であることが好ましく、０．０５〜０．５質量部であることがより好ましい。ベヘン酸金属塩の含有量が０．０１質量部未満の場合、成形性が安定しない場合があり、ポリアミド樹脂と炭素繊維や黒鉛粒子の親和性、密着性が低下するため、優れた耐衝撃性、成形性、長期の連続生産時においてもウェルド部の外観と強度に優れるという効果を奏することができない。また、５質量部を超えると、強度が低下し、さらに、成形性やウェルド部の外観改善効果の長期安定性に劣るという問題がある。
【００３２】
本発明のポリアミド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、熱安定剤、酸化防止剤、強化材、顔料、着色防止剤、耐候剤、耐光剤、難燃剤、可塑剤、結晶核剤、離型剤等を添加してもよい。
【００３３】
熱安定剤や酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン類、イオウ化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物が挙げられる。
【００３４】
強化材としては、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、金属繊維、金属ウィスカー、セラミックウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、さらには、タルク、カオリン、雲母、合成フッ素雲母、モンモリロナイト、バーミキュライト、スメクタイト、ゼオライト、ハイドロタルサイト等の層状ケイ酸塩、澱粉、セルロース微粒子、木粉、おから、モミ殻、フスマ、ケナフ等の天然に存在するポリマーやこれらの変性品が挙げられる。
【００３５】
顔料としては、カーボンブラック、アルミナ、酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄、酸化亜鉛、硫酸バリウムなどの無機顔料；アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系顔料、チオインジゴ系顔料、インダンスレン系顔料などの有機顔料が挙げられる。
【００３６】
難燃剤としては、例えば、リン系難燃剤や水酸化金属などが挙げられる。
結晶核剤としては、例えば、酸化チタン、タルク、カオリン、クレー、珪酸カルシウム、シリカ、クエン酸ソーダ、炭酸カルシウム、珪藻土、焼成パーライト、ゼオライト、ベントナイト、ガラス、石灰石、硫酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸第二鉄、ポリテトラフルオロエチレン粉末等が挙げられる。
【００３７】
さらに、本発明のポリアミド樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、他の熱可塑性樹脂が混合されていてもよい。熱可塑性樹脂としては、例えばポリブタジエン、ブタジエン／スチレン共重合体、アクリルゴム、エチレン／プロピレン共重合体、エチレン／プロピレン／ブタジエン共重合体、天然ゴム、塩素化ブチルゴム、塩素化ポリエチレン等のエラストマーまたはこれらの無水マレイン酸等による変性物、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／フェニルマレイミド共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルスルホン、フェノキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアリレート等が挙げられる。
【００３８】
本発明のポリアミド樹脂組成物を製造する方法は、特に限定されないが、例えば、ポリアミド樹脂、炭素繊維、黒鉛粒子およびベヘン酸金属塩を溶融混練する方法が挙げられる。溶融混練する際は、一般的な溶融混練法を用いることが出来る。例えば、単軸または二軸スクリューを有する押出機を用いて、ポリアミド樹脂の融点以上の温度でポリアミド樹脂、炭素繊維、黒鉛粒子およびベヘン酸金属塩を溶融混合すればよい。特に、電磁波シールド性、強度、剛性、耐衝撃性、流動性の発現のためには、二軸スクリュー押出機の基部からポリアミド樹脂、黒鉛粒子およびベヘン酸金属塩を同時に投入し、これらを可塑化、混練させてから、サイドからサイドフィーダーを用いて炭素繊維を投入することが望ましい。
【００３９】
ベヘン酸金属塩の配合方法の他の例として、ポリアミド樹脂、炭素繊維および黒鉛粒子を溶融混練して樹脂組成物を得、成形する際に該樹脂組成物中にベヘン酸金属塩を配合して成形しても良い。
【００４０】
押出温度は、ポリアミド樹脂の融点により適宜決めることができる。原料として用いるポリアミド樹脂を十分に溶融させる必要はあるが、必要以上に押出温度を上げてしまうと、本発明のウェルド部の外観と強度を長時間維持させるという本発明の効果を十分発揮させることができない。本発明において、溶融混練を行う押出温度は、（ポリアミド樹脂の融点＋８０）℃以下であることが好ましく、この温度を超えてしまうと、樹脂の分解等が促進され、着色が起こったり、強度、剛性、耐衝撃性、成形性の低下を招いたりするため好ましくない。
【００４１】
混練時のスクリュー回転は、用いる押出機のスクリュー径によって異なるが、例えば、スクリュー径３７ｍｍの押出機を用いた場合、１００〜４００ｒｐｍの範囲で行うことが好ましい。スクリュー径３７ｍｍの押出機を用いた場合に、スクリュー回転が１００ｒｐｍ未満であると、混練が不十分になるばかりか、十分な吐出量を得られない場合がある。４００ｒｐｍを超えると、混練が過剰となり、強度、剛性、耐衝撃性、成形性の低下を招く場合がある。
【００４２】
本発明のポリアミド樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形、押出成形、インフレーション成形、および、シート加工後の真空成形、圧空成形、真空圧空成形等の成形方法により、各種成形体とすることができる。とりわけ、射出成形法を採ることが好ましく、一般的な射出成形法のほか、ガス射出成形、射出プレス成形等も採用できる。本発明のポリアミド樹脂組成物に適した射出成形条件の一例を挙げれば、シリンダ温度をポリアミド樹脂組成物の融点または流動開始温度以上、好ましくは１９０〜３００℃とし、また、金型温度は１２０℃以下とするのが適当である。成形温度が低すぎると成形品にショートが発生するなど操業性が不安定になったり、過負荷に陥りやすく、逆に、成形温度が高すぎるとポリアミド樹脂組成物が分解し、得られる成形体の強度が低下したり、着色したりする等の問題が発生しやすく、ともに好ましくない場合がある。なかでも、本発明のポリアミド樹脂組成物は、ウェルド部を有する成形体を得る場合に、好適に使用される。
【００４３】
本発明の成形体の具体例としては、パソコン周辺の各種部品および筐体、携帯電話部品および筐体、その他ＯＡ機器部品等の電化製品用樹脂部品、自動車用樹脂部品等が挙げられる。またシート、中空成形品などとすることもできる。
【実施例】
【００４４】
以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
実施例および比較例において用いた原料、測定条件、装置は以下の通りである。
１．原料
（１）ポリアミド樹脂
・（Ａ−１）
ポリアミド６（ユニチカ社製、商品名「Ａ１０２０ＢＲＬ」、相対粘度：３．５）
・（Ａ−２）
ポリアミド６６（ユニチカ社製、商品名「Ａ１２５」、相対粘度：２．６）
【００４５】
（２）炭素繊維
・（Ｂ−１）
三菱レイヨン社製、商品名「ＴＲ０６ＮＥＢ４Ｊ」（チョップ長さ：６ｍｍ、直径：７μｍ）
・（Ｂ−２）
ＳＧＬカーボン社製、商品名「Ｃ３０−Ｓ００６ＰＵＴ」（チョップ長さ：６ｍｍ、直径：６．５μｍ）
【００４６】
（３）黒鉛粒子
・（Ｃ−１）
球状黒鉛（日本黒鉛工業社製、商品名「ＣＧＢ５０」、平均粒径：５０μｍ）
・（Ｃ−２）
膨張黒鉛（日本黒鉛工業社製、商品名「ＣＭＸ」、平均粒径：４０μｍ）
・（Ｃ−３）
鱗状黒鉛（日本黒鉛工業社製、商品名「ＣＢ−１５０」、平均粒径：４０μｍ）
・（Ｃ−４）
鱗状黒鉛（日本黒鉛工業社製、商品名「Ｊ−ＣＰＢ」、平均粒径：５μｍ）
・（Ｃ−５）
鱗状黒鉛（日本黒鉛工業社製、商品名「Ｆ＃１」、平均粒径：６５０μｍ）
【００４７】
（４）高級脂肪酸金属塩
・ベヘン酸ナトリウム（日東化成工業社製）
・ベヘン酸カルシウム（日東化成工業社製）
・リグノセリン酸ナトリウム（試薬）
・ステアリン酸カルシウム（堺化学工業社製、商品名「ＳＣ−１００」）
・モンタン酸ナトリウム（クラリアント社製、商品名「リコモントＮａＶ１０１」）
【００４８】
成形体の物性の評価方法は、以下の通りである。
２．測定方法
（１）引張強度
ＩＳＯ５２７−１の条件で測定した。
【００４９】
本発明においては、引張強度は１５０ＭＰａ以上が好ましく、１８０ＭＰａ以上がより好ましい。
（２）引張弾性率（剛性）
ＩＳＯ５２７−２の条件で測定した。
本発明においては、引張弾性率は１２ＧＰａ以上が好ましく、１５ＧＰａ以上がより好ましい。
【００５０】
（３）シャルピー衝撃強度（耐衝撃性）
ＩＳＯ１７９−１の条件で測定した。
シャルピー衝撃強度は６ｋＪ／ｍ２以上が好ましく、８ｋＪ／ｍ２以上がより好ましい。
【００５１】
（４）電界シールド性（電磁波シールド性）
ＫＥＣ法に従って、電界シールド性を測定した。なお、測定サンプルの形状は幅１５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚み２ｍｍとした。
なお、シールド効果は次の式で求められる。
電界シールド性（ｄＢ）＝２０ｌｏｇ１０（Ｅ０／Ｅ１）
ここで、Ｅ０、Ｅ１は、以下のものを示す。
Ｅ０（ｖ／ｍ）：シールド材のない場合の空間の電界強度
Ｅ１（ｖ／ｍ）：シールド材がある場合の空間の電界強度
電界シールド性は得られた数値が大きいほど優れていることを示す。
本発明において、電界シールド性は、周波数１ＧＨｚにおいて、２５ｄＢ以上であることが好ましく、３０ｄＢ以上がより好ましく、３５ｄＢ以上が特に好ましい。２５ｄＢ以上であると実用に耐えうる電磁波遮蔽効果を奏するものとする。
【００５２】
（５）ウェルド部の外観
射出成形機（ファナック社製、商品名「α−１００ｉＡ」）にて、樹脂温度２７０℃〜３００℃、金型温度１００℃、射出速度１５０ｍｍ／ｓで図１に示す１のゲート部から樹脂を射出し、厚み１ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍの図１に示す中央が開いているロの字型形状の成形体を得た。図１中の２の部分に現れるウェルド部の表面を目視で観察し、炭素繊維や黒鉛粒子の浮き状態を調べた。３，０００個の成形体を連続して成形し、初期成形体（１個目）と３，０００個目の成形体を、それぞれ観察した。評価方法を下記に示す。
◎：成形体のウェルド部表面に炭素繊維および／または黒鉛粒子に由来する凹凸が全く見られず、光が十分に反射している。
○：成形体のウェルド部表面に炭素繊維および／または黒鉛粒子に由来する凹凸が見られないが、光の反射が、十分でない。
【００５３】
△：成形体のウェルド部表面に炭素繊維および／または黒鉛粒子に由来する凹凸がわずかに見られる。
×：成形体のウェルド部表面に炭素繊維および／または黒鉛粒子に由来する凹凸が観察され、光の反射も悪い。
本発明においては、○以上を実用に耐えうるものとした。
【００５４】
（６）成形サイクル性（成形性）
射出成形機（ファナック社製、商品名「α−１００ｉＡ」）にて、樹脂温度２７０℃〜３００℃、金型温度１００℃で、射出速度１００ｍｍ／ｓで、厚み１ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍの図１に示す形状の成形体を成形した。射出時間を５秒として、金型から成形体を取り出せる最小の冷却時間を測定し、成形サイクル性を下記のように評価した。３，０００個の成形体を連続して成形し、初期成形体（１個目）と３，０００個目の成形体についてそれぞれ評価した。
◎：冷却時間が４秒未満である。
○：冷却時間が４秒以上６秒未満である。
×：冷却時間が６秒以上である。
本発明においては、○以上を実用に耐えうるものとした。
【００５５】
＜実施例１〜６、１０〜１４、参考例１〜３＞
表１に示した割合で、ポリアミド樹脂、炭素繊維、黒鉛粒子およびベヘン酸金属塩をドライブレンドし、２７０℃〜３００℃で溶融混練してポリアミド樹脂組成物を得た。このポリアミド樹脂組成物を、射出成形機（ファナック社製、商品名「α−１００ｉＡ」）にて、樹脂温度２７０〜３００℃、金型温度１００℃の条件で、図１における１の部分から射出し、厚み１ｍｍ、幅４０ｍｍ、長さ７０ｍｍの図１に示す形状（ロの字形状）の成形体を得た。得られた成形体についての評価結果を表１に示す。
【００５６】
【表１】
0005649349.tif 000002
【００５７】
＜比較例１〜１３＞
表２に示した割合で、ポリアミド樹脂、炭素繊維、黒鉛粒子、ベヘン酸金属塩、およびベヘン酸以外の高級脂肪酸の金属塩を配合し、実施例１と同様にして、成形体を得た。得られた成形体についての評価結果を表２に示す。
【００５８】
【表２】
0005649349.tif 000003
【００５９】
実施例１〜６、１０〜１４、参考例１〜３では、強度、剛性、耐衝撃性、電磁波シールド性に優れ、さらに長期間連続して成形した場合においても、ウェルド部の外観や強度、成形性が良好である成形体が得られた。
【００６０】
比較例１は、炭素繊維の配合量が過少であったため、強度、耐衝撃性および電磁波シールド性に劣るものとなった。さらに、３，０００個目の成形サイクル性に劣っていた。
比較例２は、炭素繊維の配合量が過多であったため、強度、耐衝撃性およびウェルド部の外観に劣るものとなった。
【００６１】
比較例３は、黒鉛粒子の配合量が過少であったため、電磁波シールド性およびウェルド部の外観に劣るものとなった。
比較例４は、黒鉛粒子の配合量が過多であったため、強度、耐衝撃性およびウェルド部の外観に劣るものとなった。
【００６２】
比較例５は、ベヘン酸金属塩の配合量が過少であったため、耐衝撃性、３，０００個目のウェルド部の外観と、初期および３，０００個目の成形サイクル性において劣ったものとなった。
【００６３】
比較例６は、ベヘン酸金属塩の配合量が過多であったため、強度、ウェルド部の外観および３，０００個目の成形サイクル性に劣っていた。
【００６４】
比較例７は、炭素繊維と黒鉛粒子の含有量の合計が過少であったため、強度、剛性、耐衝撃性、電磁波シールド性および３，０００個目の成形性に劣るものとなった。
【００６５】
比較例８は、炭素繊維と黒鉛粒子の含有量の合計が過多であったため、混練することができず、樹脂組成物が得られなかった。
【００６６】
比較例９では、平均粒径が過小である黒鉛粒子を用いたため、電磁波シールド性に劣るものとなった。
【００６７】
比較例１０では、平均粒径が過大である黒鉛粒子を用いたため、強度、耐衝撃性およびウェルド部の外観に劣ったものとなった。
【００６８】
比較例１１〜１３はベヘン酸金属塩に変えて、リグノセリン酸カルシウムまたはステアリン酸カルシウム、またはモンタン酸ナトリウムをそれぞれ用いたため、３，０００個目のウェルド部の外観および３，０００個目の成形サイクル性において劣ったものとなった。
【００６９】
上記から明らかなように、強度、剛性、耐衝撃性および成形性を維持しつつ、優れた電磁波シールド性を有し、さらにウェルド部の外観や強度の低下を抑制しうるポリアミド樹脂組成物、および該ポリアミド樹脂組成物からなる成形体を得るためには、ポリアミド樹脂に対して、特定量の炭素繊維と黒鉛粒子とベヘン酸金属塩を同時に含有させることが必須である。
【符号の説明】
【００７０】
１    ポリアミド樹脂組成物を注入するゲート部
２    ウェルド部
【図１】
0005649349.tif 000004