(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも次の構成要素［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］からなり、構成要素［Ａ］と構成要素［Ｂ］からなる複合体に、構成要素［Ｃ］が接するように配置されてなることを特徴とする不連続繊維強化樹脂成形材料。
［Ａ］体積固有抵抗値が１０−３Ωｃｍ以下の導電性繊維束
［Ｂ］フェノールもしくはフェノールの置換基誘導体を構成成分として含む、重量平均分子量が２００〜５００００でかつ構成要素［Ｃ］よりも溶融粘度が低い熱可塑性重合体
［Ｃ］重量平均分子量が１００００以上である熱可塑性樹脂
【請求項２】
請求項１に記載の不連続繊維強化樹脂材料を射出成形して得られる不連続繊維強化樹脂成形品。
【請求項３】
成形品中の導電性繊維が、５０〜２００の範囲の平均アスペクト比を有するものである請求項２に記載の不連続繊維強化樹脂成形品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の各種電子機器の内装部品や筐体の材料として好適な不連続繊維強化樹脂成形材料に関し、特に軽量でかつ機械的特性や電磁波遮蔽性に優れた不連続繊維強化樹脂成形材料および不連続繊維強化樹脂成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等の各種電子機器の内装部品や筐体の材料として、不連続繊維強化樹脂が広く用いられてきている。不連続繊維強化樹脂は、射出成形など生産性や設計自由度に優れた成形法が可能で、しかも剛性や強度など機械的特性にも優れた成形品が得られる利点がある。
【０００３】
ところで、電子機器の普及と高性能化が進むとともに、機器相互の放射電磁波干渉による誤動作等が懸念され、これを防止するための、機器の電磁的両立性（Electro-magnetic Compatibility）が求められ、機器の部品や筐体の材料として電磁波遮蔽性が重要となってきている。しかも、電子機器の軽量化のために、従来よりも薄肉、軽量でかつ十分な電磁波遮蔽性を有する材料が求められている。かかる成形品の電磁波遮蔽性を高くするためには、成形品の導電性を高くすればよい。すなわち、物性値としては、成形品の体積固有抵抗が低い方がよい。ところが、一般に不連続繊維強化樹脂成形品は、炭素繊維など導電性繊維を使えば、ある程度の導電性は有するものの、それだけでは必ずしも十分な電磁波遮蔽性が得られないという問題があった。
【０００４】
本来、導電性を持たない樹脂成形品に導電性を付与する方法としては、成形品表面に銅、ニッケル、アルミニウム等の金属薄膜を無電解メッキ法や真空蒸着法により生成する方法が知られ、広く用いられているが、工程や設備に大きなコストがかかるうえ、成形品の変形などに伴い、金属薄膜が脱落する問題もある。また、類似の方法として、導電性塗料を塗布する方法もあるが、電磁波遮蔽性が必ずしも十分でなく、塗膜の脱落という問題もある。
【０００５】
一方、他の方法としては、金属粒子、炭素繊維、導電処理無機繊維、金属繊維等の導電性フィラーを樹脂中に添加することが知られている。そこで、不連続繊維強化樹脂に、これらの導電性フィラーを添加することで成形品の導電性を向上させ、必要な電磁波遮蔽性を確保しようという試みがある。
【０００６】
しかしながら、このうちカーボンブラックを使う場合、十分な導電性を得るためには、大量に添加しなければならず、そうすると溶融粘度が上昇し、成形が困難になるばかりか、成形品の機械的特性が著しく低下するという問題があり、たとえば、特開平９−８７４１７号公報においては、導電性繊維の平均長さを適当な範囲としたうえでカーボンブラックを添加する方法が開示されているが、この方法でも薄肉成形品での電磁波シールド性は必ずしも十分とはいえない。
【０００７】
また、金属粒子を添加する方法でも、カーボンブラックと同様の問題があるうえに、成形品の比重が大きくなり、軽量性が要求される用途には向かない。
【０００８】
特開平８−７３２２０号公報に開示されているような導電処理無機繊維を使用する場合も、成形性や、成形品の機械的特性を損なわない範囲の添加量では、十分な電磁波遮蔽性を得ることは困難である。
【０００９】
また、金属繊維は、比較的少量の添加で導電性が得られるフィラーとして知られている。たとえば、特開昭６０−２６０６５１号公報では炭素繊維強化樹脂に金属繊維を添加する方法が開示されている。しかし、軽量筐体のように薄肉でかつ十分な電磁波遮蔽性を得ようとすれば、高価な金属繊維をおよそ１０体積％以上添加しなければならず、コストの増大や成形性の悪化、成形品比重の増大などの問題は避けられない。
【００１０】
かかる金属繊維の代わりに、ニッケル、銅、銀などの金属で被覆された有機繊維や炭素繊維を用いれば、成形品比重の増大の問題はある程度抑えられるが、成形品の機械的特性やコストの問題は依然として大きく、この場合も、より少ない添加量で電磁波遮蔽性を得ることが望まれているのが実状である。
【００１１】
このように、不連続繊維強化樹脂に導電性フィラーを添加しても、必要な電磁波遮蔽性と機械的特性とを併せ持つものを得ることは困難な状況にある。
【００１２】
また、炭素繊維や金属繊維等を含め、繊維状の導電性フィラーによって成形品に導電性を付与する場合、一般に成形プロセスのなかで、導電性フィラーが折れて短くなっていくことが多いが、最終成形品中での導電性フィラーの長さが長いほど、フィラー相互の接触機会が増え、導電性が高くなる傾向であることは知られている。ただし、あまり長くしようとすると、成形プロセスにおいて、フィラーの分散が妨げられ、導電性が思ったほど向上しなかったり、成形品の表面品位が悪化したりすることも知られている。すなわち、成形品の導電性を含めて総合的に判断して、導電性フィラー長さを適正に調整するべく成形材料や成形条件を設定することが重要であるが、ここで、最適なフィラー長さは、導電性フィラーの種類によって異なり、その長さのみに注目して成形品の最適化を行っても、他の特性を保持しながら十分な電磁波遮蔽性を得ることは非常に困難であった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、電子機器の筐体などの軽量、薄肉の不連続繊維強化樹脂成形品において、必要とされる機械的特性と電磁波遮蔽性とを併せ持つ優れた不連続繊維強化樹脂成形品およびそれを成形するための成形材料を提供せんとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の不連続繊維強化樹脂成形材料は、少なくとも次の構成要素［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］からなり、構成要素［Ａ］と構成要素［Ｂ］からなる複合体に、構成要素［Ｃ］が接するように配置されてなることを特徴とするものである。
【００１５】
［Ａ］体積固有抵抗値が１０−３Ωｃｍ以下の導電性繊維束
［Ｂ］フェノールもしくはフェノールの置換基誘導体を構成成分として含む、重量平均分子量が２００〜５００００でかつ構成要素［Ｃ］よりも溶融粘度が低い熱可塑性重合体
［Ｃ］重量平均分子量が１００００以上である熱可塑性樹脂
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記課題、つまり、機械的特性と電磁波遮蔽性を併せ持つ不連続繊維強化樹脂成形品について、鋭意検討し、特定の体積固有抵抗値を有する導電性繊維束と樹脂含浸性を良好にする熱可塑性重合体より構成されてなる射出成形用の成形材料を使用することでかかる課題を一挙に解決することを究明したものである。
【００１７】
また、本発明は、かかる成形材料を用いることで機械的特性と電磁波遮蔽性を併せ持つ不連続繊維強化樹脂成形品が得られることを究明したものである。
【００１８】
本発明は、少なくとも構成要素［Ａ］、［Ｂ］および［Ｃ］からなり、構成要素［Ａ］と構成要素［Ｂ］からなる複合体に、構成要素［Ｃ］が接するように配置されてなる不連続繊維強化樹脂成形材料およびそれを用いた不連続繊維強化樹脂成形品に関するものである。不連続繊維強化樹脂成形品（以下、成形品と略す）とは、不連続、すなわち、いわゆる連続長繊維状でない強化繊維がマトリクス樹脂中に埋め込まれたものであって、これによって強化された成形硬化後の部品であり、必要に応じて諸々の形態を有するものである。その材料としては、連続長繊維状の強化繊維を使用してもよいが、成形後の成形品中では、該強化繊維は不連続になっているものである。
【００１９】
前記成形品の比重は好ましくは１．７以下、さらに好ましくは１．５以下である。かかる成形品の比重は、任意の形態の成形品から、重量が１〜５０ｇの範囲内の試験片を切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ７９２−９１に従って測定された値で示される。
【００２０】
該成形品中の不連続繊維の種類は特に限定されず、２種類以上の繊維を併用してもよいが、軽量、薄肉で良好な機械的特性を得る観点からは、少なくともその一部が炭素繊維であることが好ましい。なかでも、引張弾性率が２００ＧＰａ〜７００ＧＰａのポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系炭素繊維であることがより好ましい。
【００２１】
本発明で使用される樹脂種も特に限定されないが、望ましくは、耐衝撃性に優れ、かつ、生産性の高い射出成形が可能な熱可塑性樹脂がよい。例えば、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や液晶ポリエステル等のポリエステル、ポリエチレンやポリプロピレンやポリブチレン等のポリオレフィンの他、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネイト、ポリスチレン、スチレン・アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、アクリレート・スチレン・アクリロニトリル共重合体、ポリメチレンメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等を使用することができ、また、これらの共重合体、変性体および２種類以上のブレンドした樹脂も使用することができる。また、更に耐衝撃性向上のために、上記樹脂にエラストマーもしくはゴム成分を添加した樹脂も使用することができる。
【００２２】
本発明の成形品は、導電性繊維を有する。導電性繊維とは体積固有抵抗が１０−３Ωｃｍ以下であることが重要で、好ましくは１０−５Ωｃｍ以下の繊維状フィラーであり、具体的には、ステンレス鋼繊維や銅繊維等の金属繊維、ＰＡＮ系やピッチ系その他の炭素繊維、さらには各種の金属被覆繊維が例示できる。繊維の体積固有抵抗はＪＩＳ Ｒ７６０１に規定された炭素繊維の体積抵抗率の測定法に準じて測定する。この場合測定長さは導電性繊維の形状や導電性に応じて適宜変更してよい。なお、金属被覆繊維など不均一の素材から構成される繊維についても、上の測定法による値を繊維の体積固有抵抗とみなす。
【００２３】
導電性繊維は、シランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤等で表面処理、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、アミド系樹脂、テルペン・フェノール共重合樹脂等で集束処理されていてもよい本発明の樹脂成形品においては、導電性繊維の平均アスペクト比が３０以上であることが好ましく、４０〜５００の範囲内であることがより好ましく、５０〜２００の範囲内であることがさらに好ましい。導電性繊維のアスペクト比は、成形後の成形品中での導電性繊維の長さを直径で除した無次元数で定義される。平均アスペクト比はその重み付け平均値である。すなわち、各導電性繊維の長さをＬｉ（ｉ＝１，２，．．）、平均直径をＤとした場合、平均アスペクト比は（ΣＬｉ２／ΣＬｉ）／Ｄで算出される。
【００２４】
導電性繊維の太さは種類によって異なり、成形品導電性や成形品品位、成形性等のバランスからみて必要な繊維長さも種類によって異なる。本発明者は、太さの異なる導電性繊維においても、平均アスペクト比を上記の通りとすることにより、導電性付与効果が高く、機械特性その他の特性に大きな悪影響を及ぼさない程度の添加量で、必要な成形品導電性が得られることを見出した。
【００２５】
すなわち、成形材の導電性を高くするためには、導電性繊維が相互に接触する確率が高いほど有利であるため、同じ直径の導電性繊維であれば平均繊維長が長い方がよい。ところが、細い導電性繊維を用いれば、導電性繊維の体積あたりの総延長が長くなるため、同じ平均繊維長を有する、より太い繊維よりも導電性向上効果は大きい。したがって、導電性向上効果は、平均繊維長と繊維直径の比をとった無次元数である平均アスペクト比に大きく支配されることになる。
【００２６】
平均アスペクト比があまり小さくなると、導電性繊維が相互接触する機会が少なくなるため、成形品の導電性が低くなる傾向がある。一方、平均アスペクト比が上記の好ましい範囲より大きくなると、成形品の品位が低下したり、成形プロセスにおいて導電性繊維が樹脂中に分散しにくくなるため導電性が有効に向上しない場合がある。
【００２７】
導電性繊維の長さＬｉは、成形品の樹脂を適当な溶媒等で溶かすなどの方法で除去し、残存した繊維を顕微鏡等で観察して得られる。直径Ｄは、導電性繊維の種類ごとに、たとえば繊度と密度とから算出した平均直径を使用するのが簡便でよい。長さを測定する導電性繊維の数は２００以上とする。
【００２８】
たとえば炭素繊維と金属繊維など、２種以上の導電性繊維を併用した場合、全ての導電性繊維からランダムに２００以上の繊維を抜き出した場合の平均アスペクト比を、成形品の平均アスペクト比とする。
【００２９】
成形品の平均アスペクト比が上記範囲より小さくなると、導電性と機械的特性がともに低下する傾向がある。
【００３０】
本発明の成形品の体積固有抵抗は０．１Ωｃｍ以下が好ましく、０．０５Ωｃｍ以下であることがより好ましい。体積固有抵抗がこの値より大きくなると必要な電磁波シールド性が得られないことがある。成形品の体積固有抵抗にはいくつかの測定法があるが、本発明の成形品においては次のような方法で測定する。
【００３１】
すなわち、厚さｔ（ｍｍ）が１〜４ｍｍの成形品から、幅ｗ（ｍｍ）が１０〜１５ｍｍ、長さＬ（ｍｍ）が５０〜１００ｍｍの範囲内にある試験片を切り出し、長さ方向の両端面を研磨、洗浄した後導電性ペーストを均一に塗布し、十分な精度の抵抗計で端面間の電気抵抗Ｒ（Ω）を測定する。成形品の体積固有抵抗（Ωｃｍ）は、０．１×Ｒ×ｔ×ｗ／Ｌで定義される。
【００３２】
本発明の導電性繊維として炭素繊維を用いると、導電性付与と機械的特性の付与を同時に達成できるため好ましい。また、金属被覆繊維は、成形品比重の増大が比較的小さくかつ導電性付与効果が大きいので好ましい。ここで金属被覆繊維とは、たとえば銅繊維、ステンレス繊維、銀被覆ナイロン繊維、銅／ニッケル被覆ガラス繊維、ニッケル被覆炭素繊維などを含み、被覆の方法も電解メッキ、無電解メッキ、蒸着などいずれでもよい。なかでもニッケル被覆炭素繊維は、コストと導電性付与効果のバランスに優れ、しかも導電性が長期にわたって劣化しないのでより好ましい。成形品の特性を総合的に考慮し、炭素繊維と、それよりも導電性の高い導電性繊維を併用することも好ましい。
【００３３】
炭素繊維とニッケル被覆炭素繊維を併用する場合、成形品中の炭素繊維の重量含有率は１５％〜４０％の範囲内にあることが好ましい。含有率が１５％を下回ると成形品の機械的特性が低下する傾向があり、４０％を上回ると溶融粘度の増大等から成形上の問題が多くなると同時にニッケル炭素繊維の含有率を適当な範囲とすることが困難となる傾向がある。また、ニッケル被覆炭素繊維の重量含有率は５％〜１５％の範囲内にあることが好ましい。５％を下回ると成形品の電磁波シールド性が低下する傾向があり、１５％を上回ると成形上の問題が多くなると同時に成形品の機械的特性が低下する傾向がある。
【００３４】
本発明の樹脂成形品に、カーボンブラックなど公知の非繊維形状の導電性フィラーを添加すると、導電性をさらに向上させることができる。特に、パーソナルコンピュータ筐体等としての各要求特性をバランスよく満たすためには、炭素繊維と、金属被覆炭素繊維たとえばニッケル被覆炭素繊維を併用したものにさらにカーボンブラックを適当な割合で添加することにより、金属被覆炭素繊維とカーボンブラックの相乗効果が得られ、きわめて高い導電性が得られるので好ましい。この場合、成形品の機械的特性の低下を抑えるために、カーボンブラックの添加量は、成形品全体に対して１０％以下であることが好ましく、４％以下であることがさらに好ましい。
【００３５】
本発明によれば、軽量で電磁波遮蔽性に優れながら、シャルピー衝撃値が２０ｋＪ／ｍ2 以上、曲げ弾性率が１０ＧＰａ以上の成形品を従来よりはるかに容易に得ることができる。ここでシャルピー衝撃値とはＪＩＳ  Ｋ７０７７に従って測定された値であり、曲げ弾性率とはＡＳＴＭ  Ｄ７９０−９６ａに従って測定された値である。
【００３６】
本発明の成形品は、厚さ２ｍｍ以下で４５ｄＢ以上の電磁波遮蔽性を得ることが可能である。電磁波遮蔽性は、株式会社アドバンテスト製ＴＲ１７３０１Ａまたは同等品によって測定した周波数５００ＭＨｚの高インピーダンス電界空間における電界遮蔽性である。
【００３７】
本発明の成形品の成形法としては、従来の不連続繊維強化樹脂成形品の成形法のいずれを適用してもよいが、樹脂が熱可塑性である場合は射出成形やスタンピング成形等、さらにその中でも射出成形が、成形サイクルが短く生産性に優れる。
【００３８】
本発明の成形品を成形する場合、平均アスペクト比を所定の値にするためには、導電性繊維の長さを、その直径に応じたある値以上にする必要がある。したがって、その射出成形においては、導電性繊維を含む成形材料すなわちペレットとして、できるだけ繊維長を長く保ったまま成形機に投入できるものを用いることが望ましい。すなわち、たとえば導電性繊維束をペレット全長に近い長さで含む、いわゆる長繊維ペレットのような形態のものである。
【００３９】
一方、本発明においては導電性繊維の相互接触機会を大きくするために、成形プロセスにおいて導電性繊維が樹脂中に束状に存在するのではなく、均一に分散することが望ましい。ところが、上に述べた長繊維ペレット形態で導電性繊維束を投入すると、成形プロセス中に導電性繊維が分散することが困難になる傾向がある。
【００４０】
特に、軽量かつ機械的特性に優れた成形品においては、一般に高分子量の樹脂が用いられるため、成形中の樹脂の粘度が比較的高く、長繊維ペレットの導電性繊維の分散はますます困難となる。
【００４１】
そこで、本発明においては、次のような構成のペレットを使用することが重要である。すなわち、ペレットの一部または全部が次の３つの構成要素からなり、かつ構成要素［Ａ］と構成要素［Ｂ］からなる複合体に、構成要素［Ｃ］が接するように配置されてなるペレットである。
【００４２】
構成要素［Ａ］は連続した導電性繊維束であり、成形品に高い導電性を付与するもので、体積固有抵抗が１０−３Ωｃｍ以下の導電性繊維からなるものである。なかでも、銅繊維、ステンレス繊維、銀被覆ナイロン繊維、銅／ニッケル被覆ガラス繊維、ニッケル被覆炭素繊維などが好ましい。
【００４３】
構成要素［Ｂ］はフェノールもしくはフェノールの置換基誘導体を構成成分として含む、重量平均分子量が２００〜５００００でかつ次に述べる構成要素［Ｃ］よりも溶融粘度が低い熱可塑性重合体であり、成形時にはマトリクス樹脂（構成要素［Ｃ］）が導電性繊維束（構成要素［Ａ］）に含浸することを助け、また導電性繊維がマトリクス樹脂中に分散することを助ける、いわゆる含浸助剤・分散助剤としての役割を持つものである。
【００４４】
導電性繊維束［Ａ］に最終的に含浸させようとする樹脂（構成要素［Ｃ］）よりも溶融粘度が低い物質（構成要素［Ｂ］）で予め導電性繊維表面が濡らされ、単繊維間の隙間が埋められていることにより、最終的に含浸させる樹脂［Ｃ］がある程度高粘度であっても容易に含浸・分散が達成される。かかる構成要素［Ｂ］として、たとえばテルペン・フェノールのような、フェノールもしくはフェノールの置換基誘導体が用いられるのである。
【００４５】
構成要素［Ｃ］は、重量平均分子量が１０，０００以上である熱可塑性樹脂で、たとえば靭性などの物性が高く、成形後構成要素［Ａ］に含浸し、導電性繊維と接着、これを強固に保持する役割を持つマトリクス樹脂である。特に適したものとして、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリカーボネートが挙げられ、なかでもポリアミド樹脂が優れる。
【００４６】
ポリアミド樹脂とは、例えばナイロン４、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１０、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６等の脂肪族ナイロン、ポリヘキサジアミンテレフタルアミド、ポリヘキサメチレンジアミンイソフタル酸アミド、キシレン基含有ポリアミド等の芳香族ナイロン、およびそれらの共重合体、変性体、およびこれらを２種類以上ブレンドした樹脂等を指す。
【００４７】
構成要素［Ｂ］および／または［Ｃ］には、得ようとする成形品の要求特性に応じて、難燃材、耐候性改良材、酸化防止剤、熱安定剤、可塑剤、滑剤、着色剤等、さらにカーボンブラック等の導電性フィラーを添加しておくことができる。図１および図２は、本発明の導電性繊維を含む成形材料の形状を模式的に示したものである。形状は構成要素［Ａ］と構成要素［Ｂ］からなる複合体１に、構成要素「Ｃ」である樹脂２が接するように配置されていれば、図に示すものに限定されるものではないが、図１および図２のように、構成要素［Ｃ］が複合体の周囲を被覆するように配置されていることが好ましい。その場合、断面の形状は図１のような円形や図２のような楕円形など、いずれでもよい。
【００４８】
成形材料の長さ３は、成形後に導電性繊維のアスペクト比を所定の値とするための繊維長に対して、長くとるべきことはいうまでもないが、好ましくは１ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内、さらに好ましくは２ｍｍ〜１０ｍｍ、最も好ましくは３ｍｍ〜８ｍｍの範囲内であるのがよい。この長さが短すぎると成形材料の製造コストが高くなるとともに導電性繊維の長さが短くなり、成形品における導電性繊維のアスペクト比を所定の範囲内とすることが難しくなる場合があり、逆に長すぎると導電性繊維の開繊性や分散性が低下する傾向があり、成形品の導電性や表面品位が悪化する場合があるためである。
【００４９】
本発明の成形材料は、構成要素［Ａ］に、粘度が１００ポイズ以下になるように加熱溶融された構成要素［Ｂ］を含浸させることによって複合体を形成し、ついで溶融した粘度５００ポイズ以上の構成要素［Ｃ］をこの複合体を被覆するように配置した後、冷却して形成されたものである。
【００５０】
このうち、［Ａ］と［Ｂ］の複合体を形成する方法としては、繊維束に油剤、サイジング剤、マトリクス樹脂を付与するような公知の方法を用いることができる。より具体的には、加熱溶融された構成要素［Ｂ］をダイコーターより一定速度で押し出し、このコーター部に接触させながら構成要素［Ａ］を一定速度で通過させた後加熱する方法が採用される。
【００５１】
つぎに、構成要素［Ｃ］を複合体を被覆するように配置する方法としては、複合体を電線被覆用のコーティングダイ中に通し、押し出し機から溶融させた構成要素［Ｃ］を吐出させて複合体の周囲を被覆するように配置する方法が採用される。
【００５２】
【実施例】
実施例１
重量平均分子量４６０のテルペンフェノール重合体を１３０℃に加熱してダイコーターより一定速度で押し出した。このコーター部に接触させながら、連続したニッケル被覆炭素繊維束（引張弾性率２２５ＧＰａ、ニッケルの電解メッキ層厚さ０．２５μｍ、ニッケル層を含む単糸径７．５μｍ、単糸数１２，０００、繊度１４４０ＴＥＸ、比重２．７、体積固有抵抗７．５×１０-6Ωｃｍ）を一定速度で通過させた後加熱して、ニッケル被覆炭素繊維束にテルペンフェノール重合体を含浸させた複合体を得た。次に、この複合体を電線被覆用のコーティングダイ中に通し、押し出し機から２５０℃で溶融させたナイロン６樹脂（重量平均分子量１５０００）を吐出させて複合体の周囲を被覆するように配置した樹脂被覆複合体を得た。次に、この樹脂被覆複合体を室温まで冷却後、ストランドカッターで３ｍｍにカットして射出成形用マスターペレットＡを得た。
【００５３】
一方、ニッケル被覆炭素繊維束のかわりにＰＡＮ系炭素繊維束（引張弾性率２３０ＧＰａ、単糸径６．９μｍ、単糸数１２，０００、繊度８００ＴＥＸ、比重１．８、体積固有抵抗１．６×１０-3Ωｃｍ）を用い、ストランドカッターで７ｍｍにカットした他はマスターペレットＡと同様にして、マスターペレットＢを得た。
【００５４】
以上のマスターペレットＡ、マスターペレットＢ、前述のナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が２４重量％、ニッケル被覆炭素繊維が８．５重量％となるように混合し、型締め力１５０ｔｆの射出成形機により、外形が１５０ｍｍ×１５０ｍｍ、厚さが１ｍｍの平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３８、体積固有抵抗は０．０８６Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は２７ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１７ＧＰａであり、蟻酸に浸漬してナイロン６樹脂を溶解させる方法でアスペクト比を測定した結果、平均アスペクト比は７０であった。
【００５５】
この成形品の電磁波シールド性は４６ｄＢであった。
【００５６】
実施例２
導電性カーボンブラック（粒子径５５ｎｍ、比表面積２９ｍ2 ／ｇ）と前述のナイロン６樹脂チップを混合後、二軸押出機に供給して２５０℃で溶融させて引き取り冷却した後、長さ３ｍｍにカットしてマスターペレットＣを得た。
【００５７】
前述のマスターペレットＡ、マスターペレットＢと、マスターペレットＣ、ナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が２４重量％、ニッケル被覆炭素繊維が８．５重量％、カーボンブラックが３．７％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．４０、体積固有抵抗は０．０４６Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は２５ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１７ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は６８であった。
【００５８】
この成形品の電磁波シールド性は５０ｄＢ（装置測定限界）以上であった。
【００５９】
実施例３
ニッケル被覆炭素繊維束のかわりにステンレス繊維（引張弾性率１８６ＧＰａ、単糸径８．０μｍ、単糸数５，１００、繊度２０４０ＴＥＸ、比重８．０、体積固有抵抗７２×１０-6Ωｃｍ）を用いた他はマスターペレットＡと同様にして、マスターペレットＤを得た。
【００６０】
前述のマスターペレットＢと、マスターペレットＤ、ナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が２４重量％、ステンレス繊維が８．５重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．４４、体積固有抵抗は０．０７１Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は２３ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１５ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は６５であった。
【００６１】
この成形品の電磁波シールド性は４８ｄＢであった。
【００６２】
実施例４
前述のマスターペレットＡとナイロン６樹脂チップを、全体に対してニッケル被覆炭素繊維が１８重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３４、体積固有抵抗は０．０４０Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は１５ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１０ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は４０であった。
【００６３】
この成形品の電磁波シールド性は５０ｄＢ（装置測定限界）以上であった。
【００６４】
実施例５
前述のマスターペレットＡ、マスターペレットＣとナイロン６樹脂チップを、全体に対してニッケル被覆炭素繊維が１８重量％、カーボンブラックが５．１重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３６、体積固有抵抗は０．０３６Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は１４ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１０ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は３６であった。
【００６５】
この成形品の電磁波シールド性は５０ｄＢ（装置測定限界）以上であった。
【００６６】
実施例６
実施例１のマスターペレットＢで用いたＰＡＮ系炭素繊維束のかわりに、別のＰＡＮ系炭素繊維束（引張弾性率４５１ＧＰａ、単糸径５．０μｍ、単糸数６，０００、繊度２２３ＴＥＸ、比重１．８４、体積固有抵抗０．８×１０-3Ωｃｍ）を用いた他はマスターペレットＢと同様にして、マスターペレットＥを得た。マスターペレットＢのかわりにマスターペレットＥを用いた他は実施例１と同様に混合し、成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３９、体積固有抵抗は０．０８５Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は２３ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は２８ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は６９であった。
【００６７】
この成形品の電磁波シールド性は４７ｄＢであった。
【００６８】
比較例１
実施例１で用いたのと同様のニッケル被覆炭素繊維束に、前述のナイロン６チップを溶融、含浸させて樹脂含浸ストランドを作製し、これをストランドカッターで長さ３ｍｍにカットしてマスターペレットＦを得た。
【００６９】
マスターペレットＡのかわりにマスターペレットＦを用いた他は実施例１と同様に混合し、成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３８、体積固有抵抗は１．２５０Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は１９ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１５ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は２５であった。
【００７０】
この成形品の電磁波シールド性は２８ｄＢであった。
【００７１】
比較例２
前述のマスターペレットＡを二軸押出機で２５０度で再混練しながら溶融押出ししてストランドを作製した、これをストランドカッターで長さ３ｍｍにカットしてマスターペレットＧを得た。
【００７２】
マスターペレットＡのかわりにマスターペレットＧを用いた他は実施例１と同様に混合し、成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３８、体積固有抵抗は８５００Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は１２ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１１ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は１３であった。
【００７３】
この成形品の電磁波シールド性は１０ｄＢであった。
【００７４】
比較例３
前述のマスターペレットＡ、マスターペレットＢと、ナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が２４重量％、ニッケル被覆炭素繊維が２０重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．４９、体積固有抵抗は０．０９０Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は５ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１２ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は１９であった。
【００７５】
この成形品の電磁波シールド性は４５ｄＢであった。
【００７６】
比較例４
前述のマスターペレットＢとナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が３０重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３３、体積固有抵抗は０．２９０Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は３１ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は２０ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は７２であった。
【００７７】
この成形品の電磁波シールド性は３７ｄＢであった。
【００７８】
比較例５
前述のマスターペレットＢ、マスターペレットＣとナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が３０重量％、カーボンブラックが２重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３４、体積固有抵抗は０．１５８Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は３０ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は１８ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は６５であった。
【００７９】
この成形品の電磁波シールド性は４１ｄＢであった。
【００８０】
比較例６
前述のマスターペレットＢとナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が４５重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．４１、体積固有抵抗は０．１４８Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は１８ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は２２ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は４２であった。
【００８１】
この成形品の電磁波シールド性は４２ｄＢであった。
【００８２】
比較例７
前述のマスターペレットＥとナイロン６樹脂チップを、全体に対してＰＡＮ系炭素繊維が３０重量％となるように混合し、実施例１と同様に成形して平板状成形品を得た。この成形品の比重は１．３４、体積固有抵抗は０．２７０Ωｃｍ、シャルピー衝撃値は２９ｋＪ／ｍ2 、曲げ弾性率は３４ＧＰａであり、実施例１と同様の方法で測定した平均アスペクト比は７０であった。
【００８３】
この成形品の電磁波シールド性は３９ｄＢであった。
【００８４】
以上の結果を表１にまとめた。
【００８５】
【表１】
0003937560.tif 000002
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、導電性繊維の効果を最大限に生かし、電子機器の筐体などの用途において必要とされる機械的特性と電磁波遮蔽性とを併せ持つ成形品を提供可能である。また本発明の成形材料を用いれば、このような成形品を通常の射出成形によって容易に成形可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる成形材料の形状の一例を示す説明図である。
【図２】本発明にかかる成形材料の形状の他の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１：構成要素［Ａ］、［Ｂ］からなる複合体
２：構成要素［Ｃ］
３：成形材料の長さ
【図１】
0003937560.tif 000003
【図２】
0003937560.tif 000004