(57)【要約】【課題】電波シールド材からなる構造体とポリアミド樹脂組成物からなる構造体とが一体化された特定の電気電子機器筐体、すなわち、電磁波シールド性を有しつつ、無線通信性能をも有する電気電子機器筐体に用いられる、高剛性、薄肉成形性、無線通信性能、難燃性を併せ持つ、ポリアミド樹脂組成物を提供する。【解決手段】ポリアミド樹脂組成物１００重量％に対して、（Ａ）（Ａ１）３元共重合体と、（Ａ２）（Ａ１）以外のポリアミド樹脂を含有してなるポリアミド樹脂１５〜６０重量％、（Ｂ）ガラス繊維３５〜６５重量％、（Ｃ）赤リン３〜１０重量％、（Ｄ）水酸化マグネシウム２〜１０重量％を含有してなり、前記（Ａ１）３元共重合体は、（Ａ１ａ）ヘキサメチレンアジパミド単位、（Ａ１ｂ）ヘキサメチレンイソフタルアミド単位、（Ａ１ｃ）カプロアミド単位からなる３元共重合体であることを特徴とする、電気電子機器筐体用のポリアミド樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波シールド材（Ｉ）からなる構造体と、ポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体の２種類の構造体を一体化してなる電気電子機器筐体に用いられるポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）であって、該ポリアミド樹脂組成物は、該ポリアミド樹脂組成物１００重量％に対して、（Ａ）（Ａ１）３元共重合体と、（Ａ２）（Ａ１）以外のポリアミド樹脂を含有してなるポリアミド樹脂１５〜６０重量％、（Ｂ）ガラス繊維３５〜６５重量％、（Ｃ）赤リン３〜１０重量％、（Ｄ）水酸化マグネシウム２〜１０重量％を含有してなり、前記（Ａ１）３元共重合体は、（Ａ１ａ）ヘキサメチレンアジパミド単位、（Ａ１ｂ）ヘキサメチレンイソフタルアミド単位、（Ａ１ｃ）カプロアミド単位からなる３元共重合体であることを特徴とする、電気電子機器筐体用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項２】
ＵＬ９４規格における燃焼性が１ｍｍ厚みでＶ−０である、請求項１記載の電気電子機器筐体用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項３】
（Ａ２）（Ａ１）以外のポリアミド樹脂がポリアミド６樹脂である、請求項１または２に記載の電気電子機器筐体用ポリアミド樹脂組成物。
【請求項４】
電波シールド材（Ｉ）からなる構造体と、請求項１〜３のいずれかに記載のポリアミド樹脂組成物からなる構造体の２種類の構造体が一体化されてなる電気電子機器筐体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電波シールド材（Ｉ）からなる構造体と、ポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体の２種類の構造体を一体化してなる電気電子機器筐体に用いられるポリアミド樹脂組成物（以下、「電気電子機器筐体用ポリアミド樹脂組成物」、または単に「ポリアミド樹脂組成物」と称することがある。）（ＩＩ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気電子機器の携帯化が進むにつれ、ますます高性能な成形品が求められてきている。機器を構成する部品、特に筐体には、誤作動防止のために必要な電波シールド性に加え、軽量化のために高強度・高剛性化を達成しつつ、かつ薄肉化が要求されている。さらに現在では、無線通信機能を内蔵した製品が急速に拡大してきており、電波シールド性を有しつつ、無線通信性能も有する成形品が求められている。
【０００３】
特許文献１には、多本数の連続した導電性繊維で強化された樹脂組成物からなる構造体と熱可塑性樹脂組成物からなる構造体とが一体化された電波シールド性成形品が開示されている。この方法によれば、電波シールド性、高強度・高剛性、薄肉化は達成できる。
【０００４】
しかしながら、使用される熱可塑性樹脂組成物は、開示されている炭素繊維を含む熱可塑性樹脂を用いた場合、無線通信性能は劣化するため、近年大容量化している情報の無線送受信は不可能である。また、電気電子機器成形品として必要な難燃性についても言及していないばかりか、製造する上で重要な薄肉成形性の記載も無く、上記の近年求められている高性能成形品は得られない。
【０００５】
一方、ポリアミド樹脂は、その優れた成形性、機械特性、耐薬品性、耐磨耗性などを利用して、自動車用途、電気電子機器用途など広い分野で利用され、最近ではさらなる高性能化および成形加工技術の進展も伴って、より高い外観性を求められる部品まで積極的に実用化されてきている。
【０００６】
特許文献２には、ヘキサメチレンアジパミド単位とヘキサメチレンイソフタルアミド単位とカプロアミド単位からなる共重合ポリアミド樹脂と、繊維強化材および無機充填材からなる樹脂組成物が開示されている。確かに該樹脂組成物は剛性と流動性が優れているため自動車分野、電気電子分野などの成形品に用いられることができる。
【０００７】
しかしながら、該文献には難燃剤の添加が可能と一般記載こそあるものの、具体的な難燃性付与方法は明記されておらず、本文献から特に電気電子機器成形品に要求される高い難燃性を達成できるものではない。また、その用途に電気電子機器筐体との記載はあるが、他の部材、例えば電波シールド材と一体化して用いることに関して何ら記載されていない。
【０００８】
以上記載のとおり、電波シールド材からなる構造体とポリアミド樹脂組成物からなる構造体とが一体化された特定の電気電子機器筐体、すなわち、電磁波シールド性を有しつつ、無線通信性能をも有する電気電子機器筐体に用いられる、高剛性、薄肉成形性、無線通信性能、難燃性を併せ持つ、ポリアミド樹脂組成物が求められていた。
【特許文献１】国際公開２００４／０６０６５８号パンフレット
【特許文献２】特開２００６−５６９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、電波シールド性と無線通信性能を併せ持つ、電波シールド材（Ｉ）からなる構造体と、ポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体を一体化した電気電子機器筐体に用いられるポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）を提供することにある。詳しくは、高剛性、薄肉成形性、無線通信性能、難燃性を有するポリアミド樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、特定のポリアミド樹脂を含むポリアミド樹脂と、ガラス繊維、赤リン、水酸化マグネシウムを適当量配合することにより達成できることを見出した。すなわち上記課題は、
電波シールド材（Ｉ）からなる構造体と、ポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体の２種類の構造体を一体化してなる電気電子機器筐体に用いられるポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）であって、該ポリアミド樹脂組成物は、該ポリアミド樹脂組成物１００重量％に対して、（Ａ）（Ａ１）３元共重合体と、（Ａ２）（Ａ１）以外のポリアミド樹脂を含有してなるポリアミド樹脂１５〜６０重量％、（Ｂ）ガラス繊維３５〜６５重量％、（Ｃ）赤リン３〜１０重量％、（Ｄ）水酸化マグネシウム２〜１０重量％を含有してなり、前記（Ａ１）３元共重合体は、（Ａ１ａ）ヘキサメチレンアジパミド単位、（Ａ１ｂ）ヘキサメチレンイソフタルアミド単位、（Ａ１ｃ）カプロアミド単位からなる３元共重合体であることを特徴とする、電気電子機器筐体用ポリアミド樹脂組成物。
により解決が達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、電波シールド材からなる構造体とポリアミド樹脂組成物からなる構造体を一体化してなり、電波シールド性と無線通信性能を併せ持つ電気電子機器筐体を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明について具体的に説明する。
【００１３】
本発明を構成する（Ａ）ポリアミド樹脂は、以下に説明する、（Ａ１）３元共重合体のポリアミド（ＰＡ６６／６Ｉ／６）樹脂と、（Ａ２）（Ａ１）以外のポリアミド樹脂とからなることを必須とする。
【００１４】
（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂は、（Ａ１ａ）ヘキサメチレンアジパミド（ＰＡ６６）単位と、（Ａ１ｂ）ヘキサメチレンイソフタルアミド（６Ｉ）単位と、（Ａ１ｃ）カプロアミド（ＰＡ６）単位からなることを必須とする。ここで、（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂は、（Ａ１ａ）ＰＡ６６単位７０〜８５重量％と、（Ａ１ｂ）ＰＡ６Ｉ単位５〜２９重量％と、（Ａ１ｃ）ＰＡ６単位１〜１０重量％であることが好ましく、（Ａ１ｂ）ＰＡ６Ｉ単位と（Ａ１ｃ）ＰＡ６単位の重量比は（ＰＡ６Ｉ／ＰＡ６）が１．０以上であることが好ましい。ＰＡ６６単位が７０重量％未満ではポリアミド樹脂が本来持つ優れた機械特性や耐熱性が満足できないものになり場合があり、８５重量％を超すと成形品表面性、低ひけ性などにおいて満足できないものとなる場合がある。
【００１５】
さらに、（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂の相対粘度は、１．８〜２．８［−］（９８％硫酸法）であることが好ましい。１．８未満では耐久性能を満足できない場合があり、また、２．８を超すと成形時の流動性が満足できなくなる場合がある。さらに好ましくは、２．０〜２．５の範囲のものが使用される。
【００１６】
（Ａ２）上記（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂は特に制限はなく使用されるが、その入手のし易さからＰＡ６樹脂、ＰＡ６６樹脂、またはＰＡ６／６６樹脂、ＸＤ６ナイロン樹脂、ＭＸＤ６ナイロン樹脂、ＰＡ６Ｔ／６Ｉ樹脂、ＰＡ６６／６Ｉ樹脂、およびそれらの混合物などが好ましく使用される。より好ましくは、ＰＡ６樹脂、ＰＡ６６樹脂、ＭＸＤ６ナイロン樹脂、最も好ましいものとしてＰＡ６樹脂が使用される。
【００１７】
（Ａ）ポリアミド樹脂中における（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂と、（Ａ２）（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂の配合比率は、（Ａ１）５〜９５重量％と（Ａ２）９５〜５重量％の間で使用可能である。（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂が５重量％未満である場合、難燃性と流動性が低下することがあり、他方、（Ａ２）（Ａ１）３元共重合体のポリアミド樹脂以外のポリアミド樹脂が５重量％未満である場合、難燃性が低下することがある。
【００１８】
本発明を構成する（Ｂ）ガラス繊維は、一般にガラス繊維強化樹脂組成物に使用されるものであれば使用できる。その中でも、ガラス繊維の太さ（直径）は、一本当たり９〜２５μｍのものが好ましく、さらに１０〜１５μｍのものがより好ましい。２５μｍを超えると引張強度が低下することがある。また、ガラス繊維の種類は、無アルカリガラス、低アルカリガラス、含アルカリガラスのいずれでも良く、従来からガラス繊維として使用されている各種の組成のものを使用することができる。
【００１９】
本発明を構成する（Ｃ）赤リンは、難燃性、機械特性の観点から、樹脂組成物に配合される前の平均粒径が０．０１〜３５μｍのものが好ましく、特に０．１〜３０μｍのものが好ましい。また、赤リンはそのままでは不安定であり、水に徐々に溶解したり、水と徐々に反応する性質を有するため、これを防止する処理を施したものが好ましく、特に赤リンの粉砕を行わず、赤リン表面に水や酸素との反応性が高い破砕面を形成させずに赤リンを微粒子化し、赤リンに、水酸化アルミニウムまたは水酸化マグネシウムを微量添加して赤リンの酸化を触媒的に抑制し、さらにフェノール系熱硬化性樹脂あるいはエポキシ系熱硬化性樹脂で被覆された赤リンが好ましい。
【００２０】
本発明を構成する（Ｄ）水酸化マグネシウムは、天然型、合成型とも使用できるが、平均粒子径の分布範囲が小さく、（Ａ）ポリアミド樹脂中での分散性に優れる合成型が好ましい。また、平均結晶粒径は、難燃性、機械特性の観点から０．２〜５０μｍが好ましく、さらに０．５〜１０μｍがより好ましい。また、公知の表面処理剤で表面処理してあっても、無処理でも良いが、本発明の樹脂組成物を成形する際に、（Ａ）ポリアミド樹脂と化学反応を起こさない表面処理剤で表面処理が施されているのが好ましい。
【００２１】
本発明にかかるポリアミド樹脂組成物は、上記の（Ａ）ポリアミド樹脂１５〜５５重量％、（Ｂ）ガラス繊維４０〜６５重量％、（Ｃ）赤リン３〜１０重量％、（Ｄ）水酸化マグネシウム２〜１０重量％の範囲で構成されることで、目的の剛性、流動性、難燃性、電波透過性が得られるものであり、この範囲から外れた場合、前記した目的を達成する特性を有するポリアミド樹脂組成物を得ることはできない。
【００２２】
本発明にかかるポリアミド樹脂組成物は、ＵＬ９４規格における燃焼性が１ｍｍ厚みでＶ−０であることがより好ましい。電気電子分野の一部の成形品では難燃性が要求されており、特に、パソコン、デジタルビデオカメラ、液晶プロジェクターなど発熱しうる装置を含む機器の筐体は、ＵＬ９４規格でＶ−０であることが好ましい。ここでＵＬ９４規格とは、アンダーライターズ・ラボラトリーで定められたプラスチックス材料の燃焼性試験の規格であり、世界的規格として普及され、日本でも法的な拘束力はないものの成形品材料の使用可否判断として一般的に用いられている。
【００２３】
本発明にかかるポリアミド樹脂組成物、ないし該ポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体は、無線通信性能の観点から、ＫＥＣ法に測定される周波数１ＧＨｚにおける電波シールド性が１０ｄＢ以下のものが好ましく、５ｄＢ以下のものがより好ましい。ここでＫＥＣ法とは、（財）関西電子工業振興センターが定める測定方法で、上下もしくは左右対称に分割したシールドボックスに試験片を挟み込んで、スペクトラムアナライザーにて電波の減衰度を測定するものである。
【００２４】
本発明にかかるポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体と一体化される、電波シールド材（Ｉ）の構造体は、外部の電波による誤動作防止の観点から、ＫＥＣ法に測定される周波数１ＧＨｚにおける電波シールド性が４０ｄＢ以上のものである。この電波シールド性の値は、４５ｄＢ以上であることが好ましく、５０ｄＢ以上であることがより好ましい。
【００２５】
電波シールド材（Ｉ）からなる構造体は、電波シールド性を有するものであれば特に限定されないが、成形性、機械特性の観点から、マグネシウム合金、アルミニウム合金などの金属、導電性繊維で強化された熱硬化性樹脂組成物または熱可塑性樹脂組成物からなる構造体が好ましい。導電性繊維として、例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレスなどの金属繊維や、ポリアクリロニトリル系、レーヨン系、リグニン系、ピッチ系の炭素繊維や、黒鉛繊維が使用できる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール（レゾール型）、ユリア・メラミン、ポリイミド等や、これらの共重合体、変性体、あるいは２種類以上ブレンドした樹脂などを使用することができるが、中でも、少なくともエポキシ樹脂を含有するものが好ましい。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリカーボネート樹脂などの単独あるいは他樹脂とのアロイが好ましく使用される。以上記載の中でも、剛性と軽量性の観点から、連続した炭素繊維で強化された熱硬化性樹脂組成物からなるものが最も好ましい。
【００２６】
本発明にかかるポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体と、電波シールド材（Ｉ）からなる構造体の一体化する方法は、嵌め込み、接着剤による接着、熱溶着、振動溶着、超音波溶着、レーザー溶着、インサート射出成形、アウトサート射出成形が挙げられる。
【００２７】
本発明にかかるポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体と、電波シールド材（Ｉ）からなる構造体が一体化された電気電子機器筐体の最良の形態は、機械強度と軽量性の観点から、本発明のポリアミド樹脂組成物からなる構造物と連続した炭素繊維で強化された熱硬化性樹脂からなる構造体が、熱可塑性樹脂接着層を介し接着されているものである。
【００２８】
ここで熱可塑性樹脂接着層を構成する熱可塑性樹脂としては、ポリアミド樹脂が好ましい。また、最良の製造方法は、国際公開第２００４／０６０６５８号パンフレットに記載されている方法である。すなわち、連続した炭素繊維で強化された熱硬化性樹脂と該熱硬化性樹脂の表面に形成されたポリアミド樹脂からなる皮膜とからなる積層体と本発明のポリアミド樹脂組成物からなる構造体が、超音波溶着または該積層体を金型にインサートした後に本発明のポリアミド樹脂をアウトサート射出成形して、皮膜のポリアミド樹脂を介して一体化する方法である。
【００２９】
本発明にかかるポリアミド樹脂組成物（ＩＩ）からなる構造体と、電波シールド材（Ｉ）からなる構造体が一体化された電気電子機器筐体の用途としては、例えば、ディスプレー、パラボラアンテナ、パソコン、ノートパソコン、携帯電話、デジタルスチールカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡ、ポータブルＭＤ、家庭用電子ゲーム機などの電気電子機器筐体に有用である。中でも、高剛性かつ軽量であって、複雑形状部を有し、かつ電波シールド性と無線通信性能が要求される、ノートパソコン、携帯電話、ＰＤＡなどの電子電気機器筐体に有用である。
【実施例】
【００３０】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の骨子は以下の実施例のみ限定されるものではない。
【００３１】
［原材料］
実施例および比較例で使用した原材料は以下に示すとおりである。なお、ポリアミドは常法に従い重合したものを使用した。
【００３２】
ポリアミド樹脂１：ＰＡ６６／６Ｉ／６＝８０重量％／１５重量％／５重量％（相対粘度２．１）
ポリアミド樹脂２：ＰＡ６（相対粘度２．６）
ガラス繊維：直径１３μｍ、ポリアミド用に表面処理された、長さ３ｍｍのチョップドストランド
炭素繊維：東レ（株）製炭素繊維Ｔ３００（直径７μｍ）の長さ３ｍｍのチョップドストランド
赤リン：燐化学工業（株）製ノーバエクセル１４０（平均粒径約３０μｍ）
水酸化マグネシウム：協和化学工業（株）製キスマ５Ｅ（平均粒径約１．０μｍ）。
【００３３】
［材料評価方法］
各材料を日本製鋼所Ｊ３５０ＥII−ＳＰ型射出成形機にて、シリンダー温度：２６０℃、金型：８０℃、射出時間：１０秒、冷却：２０秒、射出速度：７０％、射出圧力：充填下限圧力＋１．０ＭＰａの設定条件で、各種試験片を作製し、下記方法により測定した。
【００３４】
（１）曲げ弾性率：ＡＳＴＭ  Ｄ７９０に従って測定した。この値は、高いものほど剛性に優れる。
【００３５】
（２）流動性：２００ｍｍ×２００ｍｍ×１．０ｍｍの角板金型（ファンゲート）を使用し、充填下限圧力で評価した。充填することが第一条件であるが、射出圧力が低いほど流動性に優れ、成形条件幅が広がるとともに薄肉成形品に対応できる。
【００３６】
（３）燃焼性：ＵＬ９４Ｖ規格に従って、１ｍｍ厚みを評価した。Ｖ−０＞Ｖ−１＞Ｖ−２（Ｖ−ｏｕｔとほぼ等しい）の順に難燃性に優れている。
【００３７】
（４）電波透過性：ＫＥＣ法に従い、１ｍｍ厚みの電波シールド性を測定した。この値は、低いものほど電波透過性に優れている。
【００３８】
［実施例１］
表１に示す割合でポリアミド樹脂（ポリアミド樹脂は、ポリアミド樹脂１００重量％に対して、ＰＡ６６／６Ｉ／６樹脂４０重量％と、ＰＡ６樹脂６０重量％の比率のブレンド品を用いた）を、日本製鋼所製ＴＥＸ−３０型２軸押出機のメインフィーダーから供給し、シリンダー途中のサイドフィーダーからガラス繊維、赤リン、水酸化マグネシウムを供給する方法で混練温度２９０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍで溶融混練を行った。得られたペレットを乾燥後、上記材料評価方法に従い、曲げ弾性率、流動性、燃焼性、電波透過性を評価した。その結果は表１に示すとおり、すべての項目で優れた特性を有するものであった。
【００３９】
［比較例１］
ガラス繊維の代わりに炭素繊維を配合した以外は、実施例１に記載した方法と同様に、ペレット化、材料評価を行った。その結果は表１に示すとおり、電波シールド性が高く、無線通信性能に劣るものであった。
【００４０】
［実施例２〜４、比較例２〜７］
表１に示す配合比で、実施例１に記載した方法と同様に、ペレット化、材料評価を行った。その結果は表１に示すとおり、本発明で示す特定の配合比において、曲げ弾性率、流動性、難燃性、電波透過性のすべての項目で優れた特性を発現した。
【００４１】
［比較例８、９］
ポリアミド樹脂として、ＰＡ６６／６Ｉ／６樹脂単独、あるいはＰＡ６樹脂単独を用いた以外は、実施例１に記載した方法と同様に、ペレット化、材料評価を行った。その結果は表２に示すとおり、目的とする特性は得られなかった。
【００４２】
［実施例５］
電波シールド材として、東レ（株）製炭素繊維使いのプリプレグＰ６０５３-１２を所定の大きさにカットし、平面の成形体を製造した。まず、雌金型に長方形底面の長手方向を０°として、繊維方向が上から４５°、-４５°、９０°、９０°、-４５°、４５°となるように６枚のプリプレグを積層した。最後に積層したプリプレグの上から、熱可塑性樹脂組成物層として東レ（株）製、３元共重合ポリアミド樹脂ＣＭ４０００（ナイロン６／６６／６１０、融点１５０℃、目付３０ｇ／ｍ２、単繊維繊度０．２ｔｅｘ）の不織布を成形体と同様の大きさにカットしたものを２枚重ねて積層した。次に、雄金型をセットして、プレス成形を行った。プレス成形機にて１６０℃で５分間予熱して熱可塑性樹脂組成物層を溶融させた後、６ＭＰａの圧力をかけながら１５０℃で３０分間加熱して硬化させた。硬化終了後、室温で冷却し、脱型して平均の厚み０．８ｍｍの電波シールド材を得た。得られた電波シールド材のＫＥＣ法における電界シールド性は１ＧＨｚ帯において７０ｄＢであった。
【００４３】
次に、上記電波シールド材を射出成形用金型にインサートし、電波シールド材の熱可塑性樹脂組成物層を有する面に対して、電波透過材として実施例１のポリアミド樹脂組成物を射出成形にて成形、一体化し、電子機器筐体を得た。電波透過材の平均厚みは１．０ｍｍであり、ＫＥＣ法における電界シールド性は１ＧＨｚ帯において０ｄＢであった。また、この筐体は、手に持った感触から軽量かつ高剛性であった。
【００４４】
【表１】
2009108221.tif 000002
【００４５】
【表２】
2009108221.tif 000003