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    公开号:WO1988004986A1
    申请号:PCT/JP1987/001023
    申请日:1987-12-24
    公开日:1988-07-14
    发明作者:Hiroshi Tamaki；Toshio Herai；Yukio Suzuki
    申请人:Nippon Steel Corporation；Nippon Steel Chemical Co., Ltd.；
    IPC主号:B29C45-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 金属繊維を含有する樹脂組成物の成形方法
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] この発明は、 例えば電磁波シールド性能を有する電子 ♦ 電気機器の筐体等を製造するのに有用な金属繊維を含 有するスチレン系熱可塑性樹脂組成物の成形方法に係り、 特に金属繊維を含有するスチレン系熱可塑性樹脂組成物 の射出成形により、 表面品質の優れた成形品を得ること ができる成形方法を提供するものである。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 電子 ♦ 電気機器の筐体には、 外観、 デザイン、 軽量、 生産性、 低価格等々の種々の利点からスチレン系熱可塑 性樹脂組成物が多く用いられているが、 この樹脂組成物 は電磁気的に透明であるため、 電磁波障害防止の観点か 、 らこれに導電性を付与するための提案が多数なされてい る。 なかでも樹脂中に導電性材料を含有させた樹脂組成 物については、 例えば特開昭 58- 1 50 , 203号公報 （米国特 許第 4 , 664 , 971号明細書〉 、 特開昭 58- 21 5 , 31 3号公報等 にみられるように種々提案されている。 そして、 これら 金属繊維を含有する樹脂組成物は、 主として射出成形に よって成形品を得るためのものとして提案されているが、 実際に射出成形を行なってみると、 得られた成形品は樹 脂組成物中の金属繊維によって生ずる銀条ゃ繊維の飛出 し等の欠陥がその表面で発生し、 成形品表面の外観が著 しく損なわれてそのままでは実用に供し得ないのが現状 である。 しかしながら、 上記各先行技術では、 これらの問題を 改善するための手段については何ら提案されていない。 また、 一般的に射出成形法において、 良好な表面を有す る成形品を得るためには溶融樹脂の温度の低下を生じさ せずに早く金型内に充塡させ、 一様に冷去 pさせることと、 型内圧波形が重要であるといわれているが、 これらの手 段のみでは金属繊維を含有するスチレン系熱可塑性樹脂 組成物の場合は良好な表面を有する成形品を得ることが 困難である。
    [0007] そこで、 本発明者等は、 これら金属繊維を含有したス チレン系熱可塑性樹脂組成物の射出成型品の表面欠陥を 低減するために、 射出成形条件について鋭意研究を重ね た結果、 樹脂温度と金型温度及び射出速度 （すなわち、 金型内に樹脂組成物が充填されるに要する充填時間〉 が 成形品表面と密接な関係を有することを見出した。
    [0008] すなわち、 一般的に射出成型法においては射出速度が 速い方が良いといわれているが、 金属纖維を含有するス チレン系熟可塑性樹脂組成物の場合には、 金型温度が低 いといくら射出速度を早くしても、 成形品の表面欠陥は 無くならない。 しかしながら、 本発明者等の研究により、 金型温度を通常用いられている温度より高めに設定する ことにより、 良好な表面を有する成形品が得られること が判明した。 同時に樹脂温度も重要であって、 樹脂温度 が通常の成形範囲を超えない範囲においても、 樹脂温度 と金型温度の温度差が大きければ同じ充瑱時間でも良好 な表面を有する成形品が得られることが判明した。 そし て、 これらの結果から、 本発明者等は特定の樹脂温度、 金型温度及び充塡時間を成形条件として選択することに より、 良好な表面を有する成形品が得られることを見出 した。
    [0009] 従って、 本発明の目的は、 金属繊維を含有するスチレ ン系熟可塑性樹脂組成物を射出成形する際の射出成形条 件を設定し、 これによつて優れた表面品質の射出成形品 を得ることができる樹脂組成物の成形方法を提供するこ とにある。
    [0010] 発 明 の 開 示
    [0011] すなわち、 本発明は、 金属繊維を含有するスチレン系 樹脂組成物を射出成形するに際して、 金型温度を Tm (で） とし、 溶融樹脂温度を Tr (で〉 としたとき、 金型内への 樹脂組成物の充塡時間 t ( sec. ) が、 '
    [0012] ΐ≤ 8. 0 x 1 0 "3x {(Tr- Tm)/(100- Tfn)-}2 となる条件で射出成形する金属繊維を含有する樹脂組成 物の成形方法である。
    [0013] ここで、 定数 8. O x 1 0_3及び定数 Ί 00は.、 その いずれも射出成形に供する樹脂の物性等により定まる定 数であり、 スチレン系熱可塑性樹脂組成物をマ 卜 リ ック スとして用いた金属繊維を含有する熱可塑性複合樹脂組 成物の場合の値である。
    [0014] 本発明方法において、 熱可塑性樹脂組成物中の金属繊 維の含有量については、 この金属繊維の含有量が多くな ると、 樹脂の流動性が悪化して高速充塡が困難になり、 また、 マ 卜リ ックス樹脂の熟的物性と金属繊維を含有す る熱可塑性樹脂組成物の熟的物性が大きぐ異なるため、 金属鐡維の含有量としては 5容量％以下が望ましい。
    [0015] 樹脂温度は、 本発明方法では金型内に流入する直前の 温度を示すが、 射出成形機のシリンダー温度と大差が無 ければ、 実用上そのシリンダー温度とみることができる。 また、 充塡時間は、 樹脂組成物が金型内に充篛するに必 要な時間であり、 保圧等の工程時間は含めない。
    [0016] 本発明方法に使用する熟可塑性樹脂組成物は金属鐡維 を含有するものであるが、 このように特定した理由は、 電磁波シールド材料として比較したとき、 鐡維状の金属 を含むものが他の性状や形態を持つ導電性材料を含むも のに比べて、 少ない添加量で優れた効果を発揮し、 しか も、 射出成形により成形した場合に成形品の表面にみら れる銀条ゃ纖維の飛出レのような表面欠陥は、 このよう な金属繊維を含む樹脂組成物に特徴的なものであるから である o
    [0017] ところで、 ポリオレフイン、 ポリアミ ド等のいわゆる 結晶性熱可塑性樹脂をマ 卜リ ックス樹脂とした樹脂組成 物の場合には、 通常実施されている射出成形条件であつ てもかなり品質の良い表面が得られるため、 射出成形条 件を上述したような条件に特定する必要はない。 しかし ながら、 ポリスチレン、 A B S (アクリ ロニトリル一ブ タジェン一スチレン樹脂〉 等のいわゆる非結晶性のスチ レン系熟可塑性樹脂をマ 卜リ ックス樹脂とする場合には、 射出成形条件を上述した条件に特定することによって表 面品質の良好な成形品を得ることができる。 マ 卜 リ ツクスとなる非結晶性の熱可塑性樹脂であるス チレン系樹脂は、 芳香族モノビニル化合物の重合体又は これを含む共重合体あるいはこれらの Ί 種又は 2種以上 を含む混合物であり、 共重合体又は混合物の場合には芳 香族モノ ビニル化合物を 2 0重量％以上、 好ましくは 6 〇重量％以上含むものである。 そして、 芳香族モノビ二 ル化合物としてはスチレン、 ひーメチルスチレン、 パラ メチルスチレン、 パラクロルスチレン等があり、 また、 共重合体あるいはその混合物としては A S樹脂、 H I 樹 脂、 スチレン一メタクリ レー 卜共重合樹脂、 A B S樹脂、 M B S樹脂、 スチレン一無水マレイン酸共重合樹脂、 ポ リカ一ボネー 卜一ポリスチレン混合物、 P M M A— A B S混合物等がある。
    [0018] また、 上記樹脂組成物中に安定剤、 可塑剤、 難燃剤、 離型剤、 染料、 顔料等の添加剤を加えることは差支えな い。
    [0019] これらマ 卜リ ックス樹脂に含有させる金属繊維は、 電 磁波のシールド効果や耐候性その他の特性を総合的に勘 案すると、 オーステナィ 卜系ステンレス繊維を用いるこ とが最も望ましいが、 そのほかのフ Iライ 卜系あるいは マルテンサイ 卜系のステンレス繊維や、 鉄、 銅、 アルミ 二ゥ厶、 ニッケル、 真ちゆう等の金属あるいはその合金 からなる繊維のいずれであってもよい。 金属繊維の形状 や添加量についても特に制限するものではないが、 形状 については例えば直径が 2〜 5 0〃 mの範囲であって、 射出成形前の繊維長が 3〜 2 0删程度のものが適してお り、 また、 添加量については、 必要とされる電磁波シー ルド性能に応じて調整されるが、 一般的には 5容量％以 下、 好ましくは 0 . 5〜 3容量％程度が適している。
    [0020] 金属繊維と非結晶性スチレン系の熟可塑性樹脂とを混 台して樹脂組成物を調製する方法については、 本発明で は特定するものではなく、 一般的に行われている従来公 知の方法のいずれでもよい。 例えば、 適当な樹脂を用い て溶剤法等により金属繊維束を集束し、 これを所定の長 さに切断した後、 ナチュラルペレツ 卜とドライブレンド したものでもよく、 あるいは、 そのブレンド組成物を押 出機、 混練ロール等の装置を用いて溶融混練しペレツ 卜 化したものでもよい。 さらには、 上記金属鐡維束を適当 な樹脂で被覆し、 これを切断して必要に応じてナチユラ ルペレツ 卜とドライプレンドした組成物、 あるいは、 そ の組成物を溶融混練して再度ぺレツ 卜としたものでもよ い。 これらの場合、 最初の集束あるいは被覆に用いる樹 脂と後から混合する樹脂どは必ずしも同種のものである 必要はない。
    [0021] 本発明方法を実施するにあたつて使用する射出成形機 としては、 本発明で設定する金型温度と充鎮時間を実現 できるものならばどのようなものを用いてもよいが、 充 塡時間をできるだけ短くすることが望ましいので、 でき るだけ高速 （高射出率） の成形機を用いるのが有利であ る。 ここで間題としているのは充填時間であるから、 成 形される製品の大きさによつて必要な射出率が変化する が、 一般的には通常の射出成形機にアキユミユレ一ター を設置して増速したものや、 予め高能力の射出機構を備 えたいわゆる高速型射出成形機等を使用することができ る。 この際、 シリンダー内あるいは金型内にセンサ一を 設けて成形状況を監視し、 あるいはプリセッ 卜又はフィ ードバックにより、 例えば型内圧による射出制御を行う ことは成形の安定化のために有利である。 また、 金型に ついては他の弊害が出ない範囲で可能な限り温度を高く 設定することが必要であるが、 その他に金型内を減圧な いしは真空にするとか、 エアの抜け易い構造にする等の 工夫を施すことも安定した成形品の良好な表面品質を確 保する上で有効である。
    [0022] 発明を実施するための最良の形態 以下、 実施例及び比較例に基いて、 本発明方法を具体 的に説明する。
    [0023] 実施例 Ί〜 23及び比較例 Ί〜 24
    [0024] マ卜 リ ックス樹脂の主成分となるナチュラルペレツ 卜 として耐衝撃性ポリスチレン （ H I 、 新日鐵化学㈱製商 品名 ： H 65〉 又は A BS樹脂 （ A BS、 宇部興産㈱製 商品名 ： サイコラック L N 1101) を使用し、 また、 金属 繊維としてステンレス繊維束 （ S U S 304、 直径 Ί 5 m) に樹脂被覆を施こして長さ 6纖に切断したものを 使用し、 これらをドライブレンドして繊維含有量がつ 0 重量％ ( 1 . 5容量0 /0〉 となるように調整し、 スチレン 系熱可塑性電磁波シールド材とした。
    [0025] また、 ステンレス繊維束を被覆する樹脂として A S樹 脂 （ AS ) 又は G Pポリスチレン （ G P〉 を使用し、 ナ チュラルペレツ 卜樹脂としてポリァミド （ P A ) 、 ポリ ァチレンテレフタレー 卜 （ PBT) 、 ポリカーボネー 卜 ( PC) 又は変性ポリフエ二レンオキサイ ド （ P PO〉 を使用し、 上記と同様にしてスチレン系熟可塑性電磁波 シールド材を調製した。
    [0026] このようにして調製された 6種のスチレン系熱可塑性 電磁波シールド材を使用し、 以下に示す 5機種の高速射 出成形機又は汎用射出成形機を用いて、 第 1表に示す種 々の成形条件で成形した。
    [0027] 機種 A ： 東芝機械線製 I S 1 00
    [0028] 型締カ Ί 00卜ン
    [0029] 射出率 1 1 Occ/sec.
    [0030] 射出容量 25 Occ
    [0031] 機種 B ： 三菱重工線製 Ί 25 X 75 M S T
    [0032] 型締カ 75卜ン
    [0033] 射出率 245cc/sec. - 射出容量 55 cc
    [0034] 機種 C ： 三菱重工㈱製 900 X 200 M S T
    [0035] 型締カ 220卜ン
    [0036] 射出率 623 ccノ sec.
    [0037] 射出容量 406cc
    [0038] 機種 D ： テクノプラス㈱製 S I 4749
    [0039] ' 型締カ 47卜ン - 射出率 425 cc/sec.
    [0040] 射出容量 49 cc
    [0041] 機種 E ： 住友ネスタール㈱製 N 51 5/ 50 型締カ 50 卜ン
    [0042] 射出率 4 7 7 cc/sec.
    [0043] 射出容量 2 54 cc
    [0044] 次に、 得られた各成形品の表面の凹凸の状態及び体積 固有抵抗を測定した。 その結果を第 Ί 表に示す。
    [0045] - なお、 比較のため、 同じ射出成形機と周じ金型を用い 本発明の条件から外れた成形条件で成形品を成形し、 そ の表面の凹凸の状態及び体積固有抵抗又は電磁波シール ド性能を測定した。 その結果を同じく第 Ί 表に示す。 なお、 第 Ί表において、 計算値 tは下記式
    [0046] t = 8. 0 x 1 0 "3x {(Tr- Tm)/(100- Tm)}2 に成形条件の金型温度 Tin ( °C〉 及び溶融樹脂温度 Tr (で を代入して求めた値である。 また、 表面評価は表面粗さ 計を用いて最大粗さ Rmax を測定し、 〇 ： 表面の凹凸の Rmax ≤ 5 ^m、 Δ ： 5≤ Rm av ≤ 1 O ^m及び x ： 1 0 j in≤ Rmax の 3段階で評価した。 さらに、 シールド 性能については、 全ての実施例及び比較例において電磁 波シールド性能が電解 Ί 00MHz に対し 5 OdB以上又は 体積固有抵抗が Ί 01 Ω ♦ 以下であったため、 すべて 良好と判断した。
    [0047] 一 Ί 1 一 上記第 Ί 表に示す結果から明らかなように、 本発明の 条件に従って成形された成形品は十分な電磁波シールド 性を有すると共に、 優れた成形品表面を有し、 そのまま 実用に供することも可能であるほか、 簡単な塗装で容易 により美麗な外観を得ることができることが判明した。
    [0048] 産業上の利用可能性
    [0049] 本発明方法により定まる射出成形条件の下でスチレン 系熱可塑性樹脂をマ ト リ ックス樹脂として金属繊維を含 有する樹脂組成物を射出成形することにより、 成形品表 面の優れた樹脂製品の成形ができ、 例えば優れた電磁波 シールド性能を有する電子 ♦ 電気機器の筐体等を製造す ることができる。
    权利要求:
    Claims

    s主
    δ目 求 の 範 囲
    金属繊維を含有するスチレン系樹脂組成物を射 出成形するに際して、 金型温度を Tm (で） 、 溶融樹脂温 度を ΤΓ (Ό〉 としたとき、 金型内への樹脂組成物の充塡 時間 t (sec.〉 が、
    ΐ≤ 8. 0 x 1 O"3x{(Tr-Tm)/(100-Tm)}2 となる条件で射出成形することを特徴とする金属鐡維を 含有する樹脂組成物の成形方法。
    (2) スチレン系樹脂がボリスチレン、 スチレンーァ クリ ロニ卜リル共重合体、 スチレン一メタグリル酸メチ ル共重合体、 ゴム強化ポリスチレン、 A B S樹脂及び M B S樹脂からなる群から選ばれた Ί種又は 2種以上の熱 可塑性スチレン系樹 ξ旨である特許請求の範囲第 1項記載 の金属鐡維を含有する'樹脂の成形方法。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    KR920004737B1|1992-06-15|
    JPH0333496B2|1991-05-17|
    GB2218937B|1990-11-28|
    JPS63160814A|1988-07-04|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-07-14| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): GB KR US |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP61313638A|JPH0333496B2|1986-12-24|1986-12-24||
    JP61/313638||1986-12-24||KR8871035A| KR920004737B1|1986-12-24|1987-12-24|금속섬유를 함유하는 수지 조성물의 성형방법|
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