(57)【要約】【課題】電磁波シールド性、強度、外観ともに優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供する。【解決手段】［１］繊維径５〜１００μｍの銅繊維１０〜５０重量％およびアルミニウム０．５〜５重量％を含有してなることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。［２］銅繊維の長さが３ｍｍ〜１５ｍｍである［１］記載の組成物。［３］銅繊維が、ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上４００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂で被覆された銅繊維である［１］または［２］記載の組成物。［４］さらに、無機フィラー１〜４０重量％含有してなる［１］〜［３］記載の組成物。【選択図】　　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維径５〜１００μｍの銅繊維１０〜５０重量％およびアルミニウム０．５〜５重量％を含有してなることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項２】
銅繊維の長さが３ｍｍ〜１５ｍｍである請求項１記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項３】
銅繊維が、ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上４００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂で被覆された銅繊維である請求項１または２記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項４】
さらに、無機フィラー１〜４０重量％含有してなる請求項１〜３のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる射出成形品。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる電磁波シールド用ケース。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる電気自動車用バッテリーカバー。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる電気自動車用バッテリーロアカバー。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる電気自動車用エンジンコンパートメントカバー。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる電気自動車用エンジンフード。
【請求項１１】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる電気自動車用エンジンアンダーカバー。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン樹脂組成物からなる電気自動車用インバーターカバー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリプロピレン樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリプロピレン樹脂は絶縁性を有する物質であるが、自動車や家電製品等における電気、電子部品用途に使用されるときには、電磁波をシールドするために導電性が要求される場合が多い。
【０００３】
従前のポリプロピレン樹脂を用いた部品において、電磁波シールド性を付与する方法としては、導電塗料、電磁波遮蔽メッキ、亜鉛溶射等により表面を処理する方法、ポリプロピレン樹脂中に金属粉、カーボンブラック、金属フレーク等の導電性充填剤を配合して成形する方法などが知られている。
【０００４】
しかしながら、表面処理による方法では、成形された筐体成形品表面に導電処理するために煩雑な加工工程が必要である上に、導電層が剥離し易い等の問題があった。
【０００５】
一方、導電性充填剤を配合して成形する方法では、電磁波シールド性を付与するために、カーボンブラック、金属粉、金属フレーク等の粒子状導電性充填剤を多量に添加する必要があり、多量に充填剤を添加すると樹脂組成物から得られる成形品の強度が低下したり、外観が悪くなるなどの問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、電磁波シールド性、強度、外観ともに優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記したような問題がないポリプロピレン樹脂組成物を見出すべく、鋭意検討を重ねた結果、繊維径５〜１００μｍの銅繊維１０〜５０重量％およびアルミニウム０．５〜５重量％を含有してなるポリプロピレン樹脂組成物が、成形品とした場合、電磁波シールド性に優れており、しかも強度、外観も優れていることを見出し、本発明を完成させるに至った。
即ち、本発明は、繊維径５〜１００μｍの銅繊維１０〜５０重量％およびアルミニウム０．５〜５重量％を含有してなることを特徴とするポリプロピレン樹脂組成物を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、繊維径５〜１００μｍの銅繊維１０〜５０重量％とアルミニウム０．５〜５重量％とを含有してなる。
【０００９】
本発明で使用される銅繊維としては、例えば、長繊維状の銅繊維、表面に銅層を有する有機繊維、表面に銅層を有する無機繊維等が挙げられる。
有機繊維としては、例えば、カーボン繊維などが挙げられ、無機繊維としては、例えば、ガラス繊維などが挙げられる。
長繊維状の銅繊維は、伸線引き抜き法、溶融紡糸法、コイル材切削法、ワイヤ切削法等の方法により銅を繊維状とすることにより製造することができる。
有機繊維または無機繊維に銅層を付与する方法は、繊維の種類に応じて適宜選択すればよいが、例えば、蒸着、メッキ、スパッタリング、イオンプレーティング等の方法が挙げられる。
また、銅繊維は、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤等のカップリング剤、またはトリアジンチオール化合物等の表面処理剤で表面処理されていてもよい。
【００１０】
銅繊維の含有量は、１０重量％〜５０重量％であることが必要であり、１０重量％〜４０重量％であることが好ましい。銅繊維の含有量が１０重量％未満では導電性が低く、５０重量％を超えるとポリプロピレン樹脂組成物の流動性が低下し、該組成物から得られる成形品の重量が増大する上、コスト高となる。
【００１１】
銅繊維の断面形状は特に限定されないが、略円形であることが好ましい。
ここで、銅繊維の繊維径は、同じ断面積を有する円に換算した時の繊維径を意味する。
銅繊維の繊維径は、５〜１００μｍの範囲にあることが必要であり、１０〜８０μｍであることが好ましい。
繊維径が５〜１００μｍの範囲にあると、樹脂組成物中での銅繊維同士の接触が効率的に起こるため、少ない含有量で充分な導電性が得られる。
繊維径が５μｍ未満では、繊維が切れやすくなるため、樹脂組成物の製造時や成形時に繊維長が短くなり、十分な導電性が得られなくなる。
一方、繊維径が１００μｍを超えると、繊維の絡み合いが起こりにくくなる傾向にあり、十分な導電性が得られなくなる。
【００１２】
本発明に用いられる銅繊維の長さは、３〜１５ｍｍであることが好ましく、より好ましくは５〜１０ｍｍである。高い電磁波シールド効果を効率よく得るためには、繊維の長さが長いほど好ましいが、繊維の長さが１５ｍｍを超えると得られる成形品の表面に銅繊維が露出するため、成形品の外観、成形性、分散性などが劣る傾向がある。
【００１３】
本発明において用いられる銅繊維は、耐腐食性の観点からスズまたはスズ合金によって被覆されることが好ましい。
スズ合金としては、例えば、スズ−鉛合金、スズ−鉛−銀合金、スズ−鉛−ビスマス合金などが挙げられる。
【００１４】
また、銅繊維、またはスズやスズ合金によって被覆された銅繊維は、ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上４００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂によって被覆されることが好ましい。
ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ未満の熱可塑性樹脂によって被覆された銅繊維を用いると、熱可塑性樹脂によって被覆された銅繊維の分散性が低下し、得られる成形品の電磁波シールド性が十分得られない傾向がある。またＭＦＲが４００ｇ／１０ｍｉｎを超える熱可塑性樹脂によって被覆された銅繊維を用いると、得られる成形品の強度が低下する傾向がある。
ＭＦＲが１０ｇ／１０ｍｉｎ以上４００ｇ／１０ｍｉｎ以下の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などのオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、これらの混合物などが挙げられる。
【００１５】
銅繊維は、繊維束として用いることが好ましく、銅繊維１０〜１０００００本を束ねて用いることが好ましく、５０〜３００００本を束ねて用いることがより好ましく、８０〜１０００本を束ねて用いることがさらに好ましい。
【００１６】
また、本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、電磁波シールド性を向上させる観点から、アルミニウム０．５〜５重量％を含有することが必要である。使用されるアルミニウムは、特に限定されないが、燐片状またはフレーク状のアルミニウムであることが好ましい。
【００１７】
また、本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、さらに１〜４０重量％の無機フィラーを含有することが好ましく、３〜３０重量％の無機フィラーを含有することがより好ましい。
無機フィラーの含有量が上記範囲にあると、高い電磁波シールド効果を得るために必要な銅繊維の良好な分散を得ることができ、強度、耐熱性、寸法安定性、成形性、軽量化の観点からも好ましい。
無機フィラーの含有量が１重量％未満では、電磁波シールド効果が得られない傾向があり、一方、無機フィラーの含有量が４０重量％を超えると、流動性が低下し、製品重量が重くなる傾向がある。
無機フィラーとしては、例えば、タルク、炭酸カルシウム、マイカ、硫酸バリウム、珪酸カルシウム、クレー、炭酸マグネシウム、アルミナ、シリカ、ガラス繊維強化剤などが挙げられる。
【００１８】
本発明に使用されるポリプロピレン樹脂としては、例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン−α−オレフィンランダム共重合体、プロピレン−エチレンブロック共重合体等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。上記α−オレフィンとしては、例えば、エチレン、ブテン−１、ヘキセン−１、オクテン−１等の炭素数２、４〜８のα−オレフィンなどが挙げられる。
【００１９】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば、銅繊維を束ねて得られる繊維束を熱可塑性樹脂と共に押出機のダイスを通して押し出し、溶融被覆することによって銅繊維の表面に熱可塑性樹脂層を形成し、次いで適当な大きさに切断してペレット状にしてマスターバッチペレットを製造する。このマスターバッチペレットは、通常、断面が円形でも偏平でもその他の形状でもよく、特にその形状は限定されない。また、マスターバッチペレットにおける銅繊維の含有量は、特に限定されないが、経済性の観点から、１０〜９９重量％が好ましく、さらに好ましくは１５〜９５重量％である。マスターバッチペレットの製造工程は連続的に行うことが経済的に有利であるが、連続的でなくバッチ方式で製造してもよい。このマスターバッチペレットに、ポリプロピレン樹脂のみからなるペレットを配合して電磁波シールドに優れたポリプロピレン樹脂組成物を製造する。ポリプロピレン樹脂のみからなるペレットは、その成形品に要求される特性に応じて、ポリプロピレン樹脂の種類を適宜選択することができる。ポリプロピレン樹脂の配合量は、得られるポリプロピレン樹脂組成物中の銅繊維の含有量が１０〜５０重量％となるように適宜、調整すればよい。
【００２０】
このようにして製造されたポリプロピレン樹脂組成物をポリプロピレン樹脂の融点以上の温度で射出成形して、成形品とすることができる。
得られた成形品は、電磁波シールド性を評価する方法の一つであるアドバンテスト法による磁界波１００ＭＨｚにおける１０ｄＢを越える電磁波シールド性を備えた電磁波シールド性に優れたものである。
このようにして得られる成形品は、電磁波シールド性を必要とする電子機器、計測機器、通信機器等のハウジングや部品；ラジオ、テレビなどの電磁波ノイズを発生する電気関連機器のケース、ハウジング、筐体等；車両に搭載される電子部品、例えば、エンジン制御系、安全系、操舵系、駆動系、照明系および空調系等の電子制御ユニット；センサー、アクチュエータ等に用いられる電磁波シールドケース；電気自動車用のバッテリーカバー、バッテリーロアケース、エンジンコンパートメントカバー、エンジンフード、エンジンアンダーカバー、インバーターカバーの部品などに好適に用いることができる。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いて説明するが、本発明が実施例により限定されるものではないことは言うまでもない。
なお、実施例で使用した射出成形機、金型、成形品形状及び評価法は、以下のとおりである。
【００２２】
電磁波シールド性を評価するための試験片の成形、電磁波シールド性の評価は以下のようにして実施した。
（１）射出成形機および金型、成形条件
射出成形機：日本製鋼所製　Ｊ１５０Ｅ　型締力　１５０トン
成形温度：２５０℃
金型：成形品外寸１５０ｍｍｘ１５０ｍｍｘ３ｍｍｔ、フィルムゲート。
形状は図１参照。
金型温度：４０℃
得られた成形品の外観の目視判定により、繊維の分散性を以下のように３段階評価した。
非常に良い：開繊していない繊維の束が全く見られない。
良い：開繊していない繊維の束がわずかに見られるが、問題ないレベルである。
悪い：開繊していない繊維の束が多く見られる。
（２）電磁波シールド性の測定
アドバンテスト法を用いた。
測定装置：アドバンテスト社製　スペクトラムアナライザＴＲ４１７２、シールド測定用治具ＴＲ１７３０１Ａ
測定周波数：０〜１０００ＭＨｚ
１００ＭＨｚにおける電界および磁界のシールド効果（ｄＢ）で各サンプルの比較を行った。
【００２３】
実施例１
スズ（Ｓｎ）で被膜した繊維径５０μｍの銅繊維の束を、ＭＦＲ１００ｇ／１０ｍｉｎのポリプロピレンで被覆した長さ９ｍｍのマスターバッチペレットを作成した。このマスターバッチペレット中の銅繊維含量は９０重量％である。このマスターバッチペレット２８重量％、タルクマスターバッチ（タルクＪＲ４６（林化成製）７０重量％、プロピレン−エチレンブロック共重合体（ＭＦＲ４０ｇ／１０ｍｉｎ）３０重量％）７重量％、アルミフレークマスターバッチ（東洋アルミ製メタックス（登録商標）ＴＰＫ２４１ＧＫ−Ｍ、アルミフレーク含量２０重量％）１０重量％、プロピレン−エチレンブロック共重合体（住友ノーブレンＡＺ１６１Ｔ（登録商標、ＭＦＲ３０ｇ／１０ｍｉｎ））５５重量％をヘンシェルミキサーを用いて、ドライブレンドした。
得られた樹脂組成物は、２５重量％の銅繊維、４．９重量％のタルク、５７．８重量％のポリプロピレンからなる。
こうして得られた樹脂組成物を上述のように射出成形を行い、成形品を得た。
得られた成形品の電磁波シールド性を評価した。結果を表１に示す。
【００２４】
実施例２
実施例１で使用した銅繊維マスターバッチペレット２２重量％、アルミフレークマスターバッチ１０重量％、タルクマスターバッチ７重量％、プロピレン−エチレンブロック共重合体６１重量％を実施例１と同様にブレンドし、成形し、成形品を得た。得られた成形品の電磁波シールド性を表１に示す。
【００２５】
比較例１
実施例１で使用した銅繊維マスターバッチペレット７重量％、プロピレン−エチレンブロック共重合体９３重量％とした以外は実施例１と同様にして成形し、成形品を得た。得られた成形品の電磁波シールド性を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2004027098.tif 000002
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁波シールド性、強度、外観ともに優れたポリプロピレン樹脂組成物を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施例において使用した熱成形型の斜視図である。
【図１】
2004027098.tif 000003