CN109891016A - 金属纤维无纺布 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供具备高均质性的金属纤维无纺布，本发明提供一种金属纤维无纺布，其特征在于，使金属纤维之间粘结，使每1cm2的JIS Z8101中规定的基重的变动系数即CV值为10％以下。

Description

金属纤维无纺布
技术领域
本发明涉及一种由金属纤维粘结而成的金属纤维无纺布。
背景技术
一直以来，作为具有100％由金属构成的微孔的薄片状物，金属丝网等纺织布、干式网、湿式网、粉末烧结体、对无纺布实施镀层处理后对无纺布进行脱脂处理而获得的金属薄片等，有多种薄片状物为人们所应用。此外，一般用金属纤维、金属粉末等构成的薄片状物通过在真空中或非氧化环境中进行烧结处理来使金属纤维彼此之间的重叠部分牢固粘接而得以薄片化。
在这种薄片状物中，通过用湿式抄造法对包含金属纤维的料桨进行抄纸而获得的金属纤维无纺布广为人知。因抄造法这一制造方法的特性，用湿式抄造法获得的金属纤维无纺布其金属纤维取向不规则，薄片质地均匀、薄且致密。因此，用湿式抄造法获得的金属纤维无纺布可以在滤器材料、缓冲材料、电磁波屏蔽材料等很多领域中应用。
作为通过上述那种抄造法获得的无纺布，提出了一种用于电磁波屏蔽的金属纤维无纺布的制造方法，所述金属纤维无纺布是通过在将金属纤维与水溶性聚乙烯醇、非水溶性热塑性树脂、有机高分子粘剂一起混合之后进行抄纸，并在以非水溶性热塑性树脂的熔点以上的温度加热的条件下进行按压而得到的(例如专利文献1)。
另外，也提出了如下尝试，期望不使用树脂纤维等，而是通过高压喷射水流使金属纤维彼此之间缠结(entangle)来获得具有金属特有的光泽的金属纤维无纺布(例如专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭61-289200号公报
专利文献2：日本特开2000-80591号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
如上所述，金属纤维无纺布可以在滤器材料、缓冲材料、电磁波屏蔽材料等很多领域中应用，但是，存在一张金属纤维无纺布的重量差异等比较大的情况，且存在应用用途受限的情况。因此在各种应用中期望有一种具备比现有的金属纤维无纺布更高的均质性的金属纤维无纺布。
例如，在作为精密电子部件用构件所应用的情况，要以小面积(单片)来使用金属纤维无纺布。但是，以现有的金属纤维无纺布很难以高产品成品率来生产具备高均质性的小面积的金属纤维无纺布。还无法断言现有的作为精密电子部件用构件的金属纤维无纺布一定具备充分的致密且均质的特性。
另外，即使在假设比较大的面积的情况下，也期望有一种金属纤维无纺布，其将面内差异如电特性、物理特性、透气特性等抑制得较低。
但是，对包含具有高真密度和塑性变形特性的金属纤维的金属纤维无纺布进行高度的均质化是非常困难的。
另外，金属纤维无纺布在从其挠性到面向狭小位置的配置性、形状自由度等方面优异，从这方面考虑对更高均质性金属纤维无纺布的期望高。
但是，由于专利文献1、2中所公开的金属纤维无纺布及金属纤维无纺布的制造方法并非意在获得高均质性的金属纤维无纺布，所以不能断言一定充分具有高均质性。
本发明是鉴于上述事项而提出的，其目的在于，提供一种即使是在作为小面积的单片的情况下，单片之间的差异也小，即使作为比较大的面积其面内差异仍然小的具有高均质性的金属纤维无纺布。
用于解决技术问题的手段
本发明者们潜心研究结果发现，在经金属纤维彼此之间粘结而得到的金属纤维无纺布中，通过使每1cm2的JIS Z8101中规定的基重的变动系数(CV值)在10％以下能够获得高均质性，进而完成本发明。
另外还发现，通过调整金属纤维的平均纤维长度、平均纤维直径以及占空系数等能够获得具备更高均质性的金属纤维无纺布。
即本发明提供以下金属无纺布。
(1)一种金属纤维无纺布，其特征在于，由金属纤维之间粘结而成，每1cm2的JISZ8101(ISO 3534：2006)中规定的基重的变动系数(CV值)为10％以下。
(2)(1)所述的金属纤维无纺布，其特征在于，所述金属纤维的平均纤维长度是1～10mm。
(3)(1)或(2)所述的金属纤维无纺布，其特征在于，所述金属纤维的占空系数的平均值为5％～50％。
(4)(1)～(3)中任一项所述的金属纤维无纺布，其特征在于，所述金属纤维是铜纤维。
(5)(1)～(4)中任一项所述的金属纤维无纺布，其特征在于，所述金属纤维无纺布是电子部件用构件。
发明的效果
本发明的金属纤维无纺布由于具备高致密性，且均质，所以可以应用于包含电子部件用构件的多种用途。
并且，在金属纤维具有特定平均纤维长度的情况下，能够得到一种金属纤维彼此之间易适度缠结，所谓的不易产生结块的金属纤维无纺布。
即，本发明的金属纤维无纺布在被以充分的面积工业生产出来之后，即便被加工为极小面积，也能够得到质量差异极小的单片，即便以比较大的面积使用也能够将面内差异抑制得很小。
附图说明
图1是示出铜纤维无纺布表面的SEM照片。
图2是图1的放大的照片，是示出铜纤维彼此之间粘结的样子的SEM照片。
图3是用于测量本发明相关的基重的变动系数的金属纤维无纺布剪裁单片的映射图。
图4是实施例三的高均质性铜纤维无纺布的照片。
图5是比较例一的低均质性铜纤维无纺布的照片。
图6是示出金属纤维无纺布单片的薄片电阻测定方法的示意图。
具体实施方式
以下对本发明的金属纤维无纺布进行详细说明，但是本发明的金属纤维无纺布的实施方式并不限于此。
本发明的金属纤维无纺布既可以仅由金属纤维构成，也可以除了金属纤维之外还包括金属纤维以外的物质。
金属纤维之间粘结指的是金属纤维物理式固定的状态，并将金属纤维物理式固定的部位称为粘结部。在粘结部，既可以是金属纤维彼此之间直接固定，也可以是金属纤维中的一部分彼此之间通过金属成分以外的成分间接固定。
图1是使用铜纤维制作出的金属纤维无纺布的SEM照片，参照编号1表示铜纤维。此外，图2是图1的放大的SEM照片，参照编号2表示铜纤维的粘结部。
以下对本发明的金属纤维无纺布进行更详细的说明。
＜1.构成金属纤维无纺布的材料＞
作为构成金属纤维无纺布的所述金属纤维的具体例子无特别限定，可以是不锈钢、铁、铜、铝、青铜、黄铜、镍、铬、以及金、白金、银、钯、铑、铱、钌、和锇等贵金属。在这些金属中优选铜纤维，因为其刚性和塑性变形性之间的平衡适度，且易获得具有充分的均质性的金属纤维无纺布。
作为所述金属成分以外的成分可以例示出聚乙烯树脂和聚丙烯树脂等聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚乙烯醇(PVA)树脂、聚氯乙烯树脂、芳香族聚酰胺树脂、尼龙、丙烯树脂等、以及由这些树脂构成的纤维状物。
并且，也可以将对金属纤维具有粘结性和担载性的有机物等应用于粘结部。
＜2.金属纤维及金属纤维无纺布的物理性质＞
在本发明中所使用的金属纤维的平均纤维直径可在不损害无纺布的均质性的范围内任意设定，优选为1μm～30μm，更优选为2μm～20μm。由于金属纤维的平均纤维直径为1μm以上时，就能获得金属纤维的适度的刚性，所以具有在形成无纺布时不易产生所谓结块的倾向。由于金属纤维的平均纤维直径为30μm以下时，就能够获得金属纤维的适度的挠性，所以具有纤维易适度缠结的倾向。
另外，在不对形成无纺布产生妨碍的范围内，由于小的金属纤维的平均纤维直径易提高金属纤维无纺布的均质性，故优选小的平均纤维直径。
此外，本说明书中的“平均纤维直径”是通过计算金属纤维的截面的面积(例如使用公知软件计算)，再计算具有与该截面面积相同面积的圆的直径而导出的面积直径的平均值(例如20个纤维的平均值)，所述截面是用显微镜拍摄的在金属纤维无纺布的相对于长边方向上的任意的垂直截面。
此外，垂直于金属纤维的长边方向的截面的形状可以是圆形、椭圆形、大致的四边形、不规则形状等中的任意种，优选为圆形。其中关于圆形截面，由于只要是在实施普通的金属纤维无纺布的生产时受到的应力的情况下易产生弯曲部程度的圆截面形状即可，所以不必是正圆截面。
圆形截面的金属纤维例如与具有角柱截面的纤维相比，由于易对应应力产生弯曲，且对于受到应力的位置金属纤维的弯曲程度难以产生差异，所以也具有其弯曲程度均质化的倾向。
例如在用后述的湿式法制作金属纤维无纺布的情况下，圆形截面的金属纤维由于与料桨搅拌叶片等接触易产生弯曲部。通过具有弯曲部的金属纤维彼此之间适度缠结，具有易提高金属纤维无纺布的均质性的倾向。
优选本发明相关的金属纤维的平均纤维长度在1mm～10mm的范围内，更优选在3mm～5mm的范围内。另外，由于在不对形成无纺布产生妨碍的范围内，较短的金属纤维的纤维长度易提高金属纤维无纺布的均质性，故优选较短的纤维长度。
如果平均纤维长度在1mm～10mm的范围，例如在通过抄造制作本发明的金属纤维无纺布的情况下，由于不易产生所谓金属纤维结块，容易控制金属纤维的分散程度，并且金属纤维彼此之间会适度缠结，所以也容易发挥提高金属纤维无纺布的操作强度的效果。
另外，本说明书中的“平均纤维长度”是通过用显微镜测定20根纤维并对测定值进行平均而得到的值。
为了调整纤维长度，在将用熔融纺丝法、拉制法等制作出的长金属纤维截断为期望的纤维长度的情况下，从金属纤维的微细性考虑一根一根地切断金属纤维是不现实的。所以使用对长金属纤维进行捆束再切断的方法，这时优选在事先充分拆解长金属纤维捆之后再切断。通过将纤维之间充分拆解，容易抑制在切断时金属纤维之间的切断面彼此之间牢固粘接的现象(例如松叶状等)。由此，在形成为无纺布时，通过采取使金属纤维一根一根独立的举措，容易获得具有更高均质性的金属纤维无纺布。应用此方法尤其对低硬度的铜纤维等有效。
并且，本发明相关的金属纤维的纵横比优选为33～10000，进一步优选为150～1500更优。在纵横比为33以上的情况下，由于不易产生所谓结块且易产生金属纤维的适度缠结，所以具有可保持适度的金属纤维无纺布操作强度的倾向。如果纵横比为10000以下，由于可充分保持操作强度，且不易产生结块，所以存在能够获得金属纤维无纺布的优异的均质性的倾向。
可将金属纤维无纺布的厚度调整为任意厚度，例如优选在20μm～5mm的范围内。
另外，本说明书中的“金属纤维无纺布的厚度”指的是使用以空气使端子下降的方式的膜厚仪(例如三丰(MITUTOYO)公司制造：数显千分表(DIGIMATIC INDICATOR)ID-C112X)例如对任意数量的金属纤维无纺布的测定点进行测定时的平均值。
本发明的金属纤维无纺布中的纤维的占空系数优选在5～50％的范围内，进一步优选15％～40％。在纤维的占空系数是5％以上的情况下，由于纤维量足够，所以能够获得适度的均质性。如果纤维的占空系数为50％以下，除了适度的均质性，还能够获得期望的金属纤维无纺布的挠性。
本说明书中的“金属纤维无纺布中的纤维的占空系数”指的是纤维所存在的部分与金属纤维无纺布的体积的比例。
在仅由单一金属纤维构成金属纤维无纺布的情况下，根据金属纤维无纺布的基重和厚度以及金属纤维的真密度通过以下公式来计算。
占空系数(％)＝金属纤维无纺布的基重/(金属纤维无纺布的厚度×金属纤维的真密度)×100
另外，在金属纤维无纺布包含其他的金属纤维、或金属纤维以外的纤维的情况下，可以通过采用反映组成比率的真密度值来计算占空系数。
＜3.金属纤维无纺布的均质性＞
本发明的金属纤维无纺布的每1cm2的JIS Z8101(ISO 3534)中规定的基重的变动系数(CV值)是10％以下。基重的变动系数的求解方法例如采用以下方法。
1.将测量对象金属纤维无纺布切断为1cm2的四方形，以得到金属纤维无纺布单片。
2.用高精度分析天平(例如，A&I公司制造，商品名：BM-252)称量所述各单片，并求出质量。
3.考虑到单片不是严格的正方形的可能性，测定平行的两边的中央附近的距离，并设该测定值为纵长、横长。
4.根据所述纵长、横长计算各单片的面积。
5.通过所述质量除以所述面积计算出各单片的基重。
6.所有单片的基重的标准偏差除以平均值，再乘以100以计算出金属纤维无纺布单片的基重的变动系数(CV值)。
另外，通过测量例如数量为100个以上的单片能够实现变动系数的稳定化。此外，在测量对象金属纤维无纺布小于1cm2的情况下，将换算为1cm2而得到的值设置为变动系数(CV值)即可。
由于基重是表示单位面积的重量的指标，基重的变动系数为一定值以下的较低的值对于各单片的占空系数、薄片电阻等来说是稳定的值。即，基重的变动系数为10％以下表示在金属纤维无纺布中不存在极端结块或空隙，且能够获得纤维的占空系数、薄片电阻等值也充分均质的无纺布。
虽说通过适当调整上述各种参数能够使每1cm2的JIS Z8101(ISO3534)中规定的基重的变动系数(CV值)为10％以下，但是调整金属纤维的平均纤维长度和平均纤维直径尤其重要。
具体地，仅使用金属形成金属纤维无纺布的情况下，优选使用平均纤维长度是1mm～10mm、优选3mm～5mm，平均纤维直径为1μm～30μm，更优选2μm～20μm的金属纤维。
＜4.金属纤维无纺布的制作＞
作为获得本发明的金属纤维无纺布的方法可以采用干法、湿式抄造法，所述干法对金属纤维或以金属纤维为主体的网进行压缩成型，所述湿式抄造法使用金属纤维或以金属纤维为主体的原料。
＜4.1干法＞
在通过干法获得本发明的金属纤维无纺布的情况下，对通过梳棉法、气流成网法等获得的金属纤维或以金属纤维为主体的网进行压缩成型。这时，为了使纤维彼此之间粘结也可以在纤维之间浸渗粘合剂。
对于相关的粘合剂无特别限定，例如除了可以使用丙烯粘接剂、环氧粘接剂、聚氨酯粘接剂等有机类粘合剂之外，还可以使用硅酸胶、水玻璃、硅酸钠等无机质粘接剂。
另外，还可以在纤维的表面事先包覆热粘接性树脂，并在层叠金属纤维或以金属纤维为主体的聚合体之后进行加压、加热压缩来代替浸渗粘合剂。
＜4.2湿式抄造法＞
此外，还可以通过将金属纤维等分散到水中以对其进行抄起的湿式抄造法来制作本发明的金属纤维无纺布。
作为金属纤维无纺布的制造方法至少具备将金属纤维等纤维状物分散到水中等制作抄造料桨的工序、从抄造料桨获得湿体薄片的抄造工序、使湿体薄片脱水的脱水工序、对脱水后的薄片进行干燥以获得干燥薄片的干燥工序以及使构成干燥薄片的金属纤维等粘结的粘结工序。
另外，也可以在脱水工序和干燥工序之间、干燥工序和粘结工序之间、粘结工序之后实施按压工序，即对薄片状物进行按压。
以下对工序进行逐个说明。
(料桨制作工序)
例如使用搅拌混合机来调制金属纤维的料桨、或含有金属纤维和金属纤维以外的纤维状物的料桨，并在其中适当添加填料、分散剂、增稠剂、消泡剂、纸力增强剂、上浆剂、凝聚剂、着色剂、固定剂等。
作为上述金属纤维以外的纤维状物可以举出聚乙烯树脂和聚丙烯树脂等聚烯烃树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚乙烯醇(PVA)树脂、聚氯乙烯树脂树脂、芳香族聚酰胺树脂、尼龙、丙烯树脂等。
这些树脂纤维状物由于通过加热熔融而发挥粘结性，所以也可以在料桨中添加。
但是，在通过烧结在金属纤维之间设置粘结部的情况下，由于当在金属纤维之间不存在有机纤维等时易于可靠地设置粘结部，所以优选在金属纤维之间不存在有机纤维等。
如上述在当使有机纤维等不存在以进行金属纤维抄造的情况下，由于水和金属纤维之间的真密度差、金属纤维的过度缠结易产生所谓结块等凝聚物。因此，优选适当使用增稠剂等。
此外，搅拌混合机中的料桨存在大真密度的金属纤维易沉积在混合机底面的倾向。因此，优选将除去底面附近的料桨而获得的金属纤维比率比较稳定的料桨作为抄造料桨来使用。
尤其通过充分分散抄造料桨中的纤维能够将每1cm2的JIS Z8101(ISO3534)中规定的基重的变动系数即CV值抑制为较低。对该纤维的平均纤维长度和平均纤维直径的调整对于充分分散纤维来说很重要。
(抄造工序)
接下来使用所述料桨在抄纸机中进行湿式抄造。可以将圆网抄纸机、长网抄纸机、短网抄纸机、倾斜型抄纸机、将这些抄纸机中的同一种类或不同种类的抄纸机进行组合而形成的组合抄纸机等作为抄纸机来使用。
(脱水工序)
接下来，对抄纸后的湿纸进行脱水。
在脱水时，优选使脱水的水流量(脱水量)在抄造网的面内、在宽度方向等上均匀化。由于通过使水流量恒定，能够抑制脱水时的紊流等，且金属纤维向抄造网沉积的速度均匀化，所以容易获得高均质性金属纤维无纺布。为了使脱水时的水流量恒定，只要排除抄造网下的有可能成为水流的障碍的结构物即可。
(干燥工序)
在脱水后，使用空气干燥机、圆筒干燥机、吸入筒式干燥机、红外方式干燥机等进行干燥。经过这样的工序可以得到含有金属纤维的薄片。
(粘结工序)
接下来，使薄片中的金属纤维彼此之间粘结。可以将烧结金属纤维无纺布的方法、通过化学蚀刻进行粘结的方法、进行激光焊接的方法、利用IH加热进行粘结的方法、化学粘合法、热粘合法等作为粘结方法来使用。在这些的方法中，优选对金属纤维无纺布进行烧结的方法，是由于其通过可靠地进行粘接使金属纤维之间固定，例如易于稳定基重的变动系数(CV值)。
为了使金属纤维无纺布烧结，优选包括在真空中或非氧化环境中以金属纤维的熔点以下的温度进行烧结的烧结工序。经过烧结工序的金属纤维无纺布其有机物被烧掉，即使是仅由金属纤维构成的无纺布，通过金属纤维彼此之间的接触点粘结，也起到容易获得均质性稳定的金属纤维无纺布的效果。
经过上述工序能够获得金属纤维无纺布。
另外，除了上述工序以外，还可以采用下述工序。
(纤维缠结处理工序)
还可以实施将形成包含抄造工序后的抄造网上的水分的湿体薄片的金属纤维或以金属纤维为主体的纤维互相缠结的纤维缠结处理工序。
在此，作为纤维缠结处理工序优选向湿体薄片面喷射高压喷射水流的纤维缠结处理工序。具体地，通过在与薄片的流动方向正交的方向上排列多个喷嘴，从这多个喷嘴中同时喷射出高压喷射水流，可以在整个薄片内使金属纤维或以金属纤维为主体的纤维彼此之间缠结。经过所述工序之后，湿体薄片经过干燥工序被卷绕起来等。
(按压工序)
如上所述，按压工序可以在脱水工序和干燥工序之间、干燥工序和粘结工序之间、以及/或粘结工序之后实施。尤其通过在粘结工序之后实施按压工序，易于在其后的纤维缠结处理工序中将粘结部设置到金属纤维之间。因为由此可以进一步提高金属纤维无纺布的均质性，故优选在粘结工序之后实施按压工序。
此外，按压既可以在加热下实施，也可以在非加热下实施。但是，在金属纤维无纺布包含加热熔融的有机纤维等的情况下，在其熔融起始温度以上的加热才有效。
在金属纤维无纺布仅由金属纤维构成的情况下，也可以只加压。压力根据金属纤维无纺布的厚度适当设定即可，例如，在厚度为170μm程度的金属纤维无纺布的情况下，通过在线压力小于300kg/cm、优选为小于250kg/cm的情况下实施易赋予金属纤维无纺布均质性，故优选。此外，通过该按压工序，也能够调整金属纤维无纺布中的金属纤维的占空系数。
此外，按压(加压)工序也可以对经过粘结工序烧结的金属纤维无纺布实施。通过对烧结工序后的金属纤维无纺布实施按压工序能够进一步提高均质性。
纤维随机缠结的金属纤维无纺布由于在厚度方向上压缩不仅在厚度方向，在面方向上也会产生纤维的变位。由此，可以期待在烧结时易于使金属纤维配置于原来是空隙的位置上的效果，并通过金属纤维所具有的塑性变形特性来维持该状态。
按压(加压)时的压力根据金属纤维无纺布的厚度适当设定即可。如此制作的金属纤维烧结无纺布的电阻值可以根据金属纤维的种类、厚度、密度等任意调整，烧结铜纤维而获得的薄片状金属纤维无纺布的电阻值例如为1.3mΩ/□的程度。
(金属纤维无纺布的用途)
接下来对本发明相关的金属纤维无纺布的用途进行说明。
根据所使用的金属的种类等本发明的金属纤维无纺布能够在广泛的用途中使用。可以举出例如使用不锈钢纤维的作为全音透射材料的麦克风的挡风、以电磁波抑制等为目的用于电子电路基板的电磁波干扰对策构件、作为半导体的发热对策而用于半导体芯片接合用的焊料中的铜纤维无纺布传热材料等。但是，除这些以外，还可以广泛应用于建材、车辆、航空器、船舶等的散热、加热、电磁波对策用途等。
以下使用实施例和比较例对本发明的金属纤维无纺布做更详细的说明。
(实施例一)
在水中将直径为18.5μm、平均纤维长度为10mm、截面形状为大致的圆环状的铜纤维进行分散，适当添加增稠剂以形成抄造料桨。接下来获得该抄纸浆料中的除去了位于混合机底部的铜纤维浓度高的部分的抄造料桨。将获得的抄造料桨以300g/m2的基重投入到抄造网上，经过脱水、干燥获得铜纤维无纺布。
然后，将获得的铜纤维无纺布在常温下以80kg/cm的线压力按压之后，在75％氢气、25％氮气的环境中以1020℃加热40分钟使铜纤维之间部分烧结，以获得实施例一的铜纤维无纺布。获得的铜纤维无纺布的厚度为310μm。
接下来，将获得的铜纤维无纺布剪裁为24cm×18cm，按照图3的映射图的虚线部剪裁为1cm2，获得由1～24、A～S(除I)划分的合计为432个的单片4。根据该单片4的质量、面积的测定值来计算各单片4的基重等。根据所有单片4的标准偏差和平均值计算出的基重的变动系数是9.1，铜纤维的平均占空系数是11.0％。
(实施例二)
除了将铜纤维的平均纤维长度设为5mm以外，其他与实施例一相同，得到厚度为303μm、平均占空系数为12.7％的实施例二的铜纤维无纺布单片。用与实施例一相同的方法计算出的基重的变动系数为8.8。
(实施例三)
除了将铜纤维的平均纤维长度设为3mm以外，其他与实施例一相同，得到厚度为229μm、平均占空系数为10.3％的实施例三的铜纤维无纺布单片。用与实施例一相同的方法计算出的基重的变动系数为5.2。
(实施例四)
除了不除去抄造料桨中的混合机底部的铜纤维浓度高的部分，并在烧结后在厚度方向上以240kg/cm的负荷进行按压以外，其他与实施例二相同，得到厚度为102μm、平均占空系数为34.5％的实施例四的铜纤维无纺布单片。用与实施例一相同的方法计算出的基重的变动系数为5.8。
(实施例五)
除了在切断长铜纤维束之前充分拆解各纤维，并在脱水时排除抄造网下的有可能成为水流障碍的结构物，在抑制脱水时的紊流的状态进行抄造以外，其他与实施例四相同，获得厚度为101μm、平均占空系数为33.5％的实施例六的铜纤维无纺布单片。用与实施例一相同的方法计算得到的基重的变动系数为3.9。
(比较例一)
将不进行拆解而是捆束着切断长纤维而得到的纤维的直径为18.5μm、平均纤维长度为10mm、截面形状为大致的圆环状的铜纤维分散到水中，适当添加增稠剂以形成抄造料桨。使用该抄造料桨，以基重300g/m2为基准投入到抄纸网上，进行脱水、干燥以获得比较例一的铜纤维无纺布。然后，将同一无纺布在常温下以80kg/cm的线压力按压后，在75％氢气、25％氮气的环境中以1020℃加热40分钟使金属纤维之间烧结，以获得比较例一的铜纤维无纺布。获得的铜纤维无纺布的厚度为284μm。用与实施例一相同的方法计算得到的基重的变动系数为17.2，平均占空系数是11.9％。
(实施例六)
在水中以重量比为98:2的比例分散纤维的直径为2μm、平均纤维长度为3mm、截面形状为不规则形状的不锈钢纤维、PVA纤维(商品名：Fibribond VPB105，Kuraray公司制造)，并适当添加增稠剂以形成抄造料桨。使用该抄造料桨中的除去了混合机底部的不锈钢纤维浓度高的部分的抄造料桨，以50g/m2的基重为标准投入到抄造网上，经过脱水、干燥以获得不锈钢纤维无纺布。然后，将同一无纺布在常温下以80kg/cm的线压力按压之后，在75％的氢气、25％的氮气的环境中以1120℃加热60分钟使不锈钢纤维之间部分烧结，以获得实施例六的不锈钢纤维无纺布。获得的不锈钢纤维无纺布的厚度是152μm。
接下来，将获得的不锈钢纤维无纺布剪裁为24cm×18cm，按照图3的映射图的虚线部裁剪为1cm2，获得由1～24、A～S(除I)划分的合计为432个的单片。根据该单片的质量、面积的测定值计算出各单片的基重等。根据所有单片的标准偏差和平均值计算出的基重的变动系数是2.3，不锈钢纤维的平均占空系数是4.0％。
(实施例七)
除了设不锈钢纤维的平均纤维直径为8μm以外，其他与实施例六相同，获得厚度为85μm、平均占空系数为7.8％的实施例七的不锈钢纤维无纺布单片。用与实施例六相同的方法计算出的基重的变动系数为3.7。
(实施例八)
除了在烧结之后在厚度方向上以240kg/cm的负荷实施按压，以300g/m2的基重为标准以外，其他与实施例七相同，获得厚度为111μm、平均占空系数为33.7％的实施例八的不锈钢纤维无纺布单片。用与实施例六相同的方法计算出的基重的变动系数为7.1。
(薄片厚的测定)
用三丰(MITUTOYO)制造的数显千分表(DIGIMATIC INDICATOR)ID-C112X通过直径为15mm的测定端子对在实施例、比较例中获得的铜纤维无纺布裁剪为24cm×18cm而得到的样品的厚度进行测定。在九个位置上对获得的无纺布的厚度进行测定，将其平均值设为厚度。
(单片的尺寸的测定)
使用最小读取值为0.05mm的游标卡尺按照以下要领对在实施例、比较例中获得的合计为432个的铜纤维无纺布单片的尺寸进行测定。考虑到单片不是严格的正方形的可能性，使用所述游标卡尺对平行的两边的中央附近的距离进行测定，设该测定值为纵长、横长，并根据纵长和横长来计算各单片的面积。
(单片的质量的测定)
使用高精度分析天平(A&I公司制造，商品名：BM-252)对在实施例、比较例中获得的合计为432个的铜纤维无纺布单片的质量进行称量。
(单片的基重变动系数)
根据所述面积和质量计算各单片的基重，且由合计为432个的标准偏差除以平均值来计算出在实施例、比较例中获得的合计为432个的铜纤维无纺布单片的基重的变动系数。
(平均占空系数)
如下计算出在实施例、比较例中获得的铜纤维无纺布单片的占空系数。
占空系数(％)＝铜纤维无纺布的基重/(铜纤维无纺布的厚度×铜纤维的真密度)×100
将合计为432个的算术平均值设为占空系数的平均值。
表1中示出了计算数据一览，表2中示出了金属纤维的物理性质。
(薄片电阻值)
以图6所示的单片电阻测定要领测定各单片的电压和电流，根据下述数学式1通过范德堡(van der Pauw)法来计算出薄片电阻值。另外，在图6中参照编号4表示铜纤维无纺布单片。
电源：PA250-0.25A(建伍(KENWOOD)公司制造)
电压计：吉时利(KEITHLEY)DMM7510 7 1/2数字万用表(DIGIT MULTIMETER)(泰克(Tektronix)公司制造)
【数学式1】
(1)以图6所示方式测定两种I-V特性，然后计算电阻。
(2)使用以下公式计算RS(薄片电阻)。
通过该测定方法计算出的实施例二的铜纤维无纺布单片的薄片电阻值的变动系数为12.2，同样地比较例一的铜纤维无纺布单片的变动系数为23.8。
图4是为了确认实施例三的铜纤维无纺布的均质性在背面配置光源摄影得到的照片。与图5所示的比较例一的铜纤维无纺布的照片比较，确认不到存在明显的结块3，可判断为均质性明显提升。此外，该目视结果表现出了变动系数(CV值)的不同。
实施例一～五的铜纤维无纺布、实施例六～八的不锈钢纤维无纺布的基重的变动系数为10以下，各单片的均质性高，但是根据图5所示照片可判断基重的变动系数为17.2的比较例一的铜纤维无纺布处处可见结块3、即铜纤维密集处。
综上所述，在实施例中获得的金属纤维无纺布在以充分的面积工业生产之后，即使被以极小面积的方式加工，依然能够获得质量误差极小的单片，且即使以比较大的面积使用也能够将面内差异抑制为很小。
工业上的可应用性
本发明的金属纤维无纺布由于具备高致密性、且均质，可以应用于包括电子部件用构件在内的多种用途。可以广泛应用于如麦克风的挡风、电磁波干扰对策构件、用于半导体芯片接合用的焊料中的铜纤维无纺布传热材料、建材、车辆、航空器、船舶等的散热、加热、电磁波对策用途等。
附图标记说明
1…铜纤维；2…粘结部；3…结块部；4…单片。

Claims (5)

1.一种金属纤维无纺布，其特征在于，
由金属纤维之间粘结而成，
每1cm2的JIS Z8101(ISO 3534)中规定的基重的变动系数即CV值为10％以下。
2.根据权利要求1所述的金属纤维无纺布，其特征在于，
所述金属纤维的平均纤维长度是1～10mm。
3.根据权利要求1或2所述的金属纤维无纺布，其特征在于，
所述金属纤维的占空系数的平均值是5％～50％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的金属纤维无纺布，其特征在于，
所述金属纤维是铜纤维。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的金属纤维无纺布，其特征在于，
所述金属纤维无纺布是电子部件用构件。
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