JP4237880B2

JP4237880B2 - 難燃性を有する金属被覆布帛

Info

Publication number: JP4237880B2
Application number: JP19508599A
Authority: JP
Inventors: 進高木; 幸代坂川
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 1999-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2009-03-11
Anticipated expiration: 2019-07-08
Also published as: JP2001020178A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器などの電磁波シールド材として用いられる、難燃性、耐湿熱変色性に優れ、かつ、粘着テープ接着性に優れた金属被覆布帛に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子機器より漏洩する電磁波を遮蔽するために、合成繊維から成る布帛表面にスパッタリング法、金属蒸着法やその他様々なメッキ法により、銅やニッケルなどの金属被膜を形成させた金属被膜布帛が用いられてきた。そして、この金属被覆布帛と電子機器筐体を直接、粘着テープにより接着し、ガスケット導電材として使用していた。
ところが、製造物責任法（ＰＬ法）の施行などにより、家電製品やＯＡ機器などの電子機器分野でも難燃性が要求されるようになってきており、これら電子機器のガスケット導電材として用いられる金属被覆布帛にも難燃性が要求されるようになってきた。
従来、ポリエステルなど合成繊維の難燃化にはリン或いはブロムを含有した難燃化合物が有効とされている。しかし、一般に合成繊維にメッキされて成る金属被覆布帛は、金属が酸化触媒となり可燃性を増すものが多く、金属被覆布帛にリン化合物系難燃剤やブロム化合物系難燃剤などの公知の難燃剤をそれぞれ単独に施しても十分な難燃性が得られない。更に、被覆金属がポリエステルなどの合成繊維の溶融による自己消火作用を妨げるだけでなく、被覆金属により熱伝導性がよくなって延焼を助長させることも要因に挙げられる。
【０００３】
そこで、金属被覆繊維に十分な難燃性を付与するための手段として、特開平６２−２１８７０号公報には金属付着繊維にリン酸化合物系難燃剤とハロゲン化合物系難燃剤とを施し難燃性を得る方法が開示されている。しかし、この方法では、加工処理中に１９０℃の熱処理を行うため、金属部分の腐食や変質がおこりやすく、被覆した金属の割れや、導電性の劣化などがおこる虞がある。また、米国の難燃規格の一つであるＵＬ９４−ＶＴＭ０を満足する高度な難燃性は得られない。
また、特開平７−４２０７９号公報には難燃性繊維織物を金属化しその表面をウレタン樹脂で被膜し、その上に有機難燃剤及び無機難燃剤の混合物を被覆させ、更にウレタン樹脂で被覆する方法が開示されている。しかし、この方法では、ウレタン樹脂が織物に浸透し、織物風合いが硬くなる虞がある。また、三層の被膜を設けるため、布帛表面導電性が損なわれてしまう虞がある。
更に、市販されている難燃繊維のほとんどは短繊維であり、発塵、毛羽立ちなどの問題があるため、導電性布帛の主な用途である電子機器のシールド用部品としての使用には不向きである。
また、塩化ビニル繊維は、長繊維糸も市販され、難燃性はあるが、熱収縮開始温度が６０〜７０℃と低く、また１１０℃で軟化するなど、メッキ加工時や使用の際にも問題が起こりやすく、尚かつ、メッキ密着性が悪い。
【０００４】
また、従来は、金属被覆布帛の金属面と電子機器筐体とを粘着テープを用いて直接接合させていたため十分な接着力は得られたが、被覆金属が露出しているため、金属面の耐久性に劣るという問題があった。
そこで、金属被覆布帛をアクリル樹脂でコーティングすることにより金属面の耐久性をあげることが行われてきた。しかし、アクリル樹脂を用いると、難燃性能が不安定になり、また、アクリル樹脂と粘着テープの接着性が悪く、振動などの外力が加わると金属被覆布帛と粘着テープが剥がれてしまう虞があった。
難燃性能を安定化させるために、アクリル樹脂に難燃剤を添加するとチョークマークが発生しやすくなり好ましくない。また、難燃剤を添加しても粘着テープの接着性は改善されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の事情を背景として成されたもので、その目的は、金属被覆繊維の表面導通性を損なわず、高度の難燃性があり被覆金属の腐食変色を防止し,更に、粘着テープの接着性の良い金属被覆布帛を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためのもので次の構成よりなるものである。すなわち、本発明は、合成繊維布帛に金属被膜が形成されて成る金属被覆繊維布帛に一方の面にアクリル樹脂層を付与形成し、更に、同一面のアクリル樹脂層の上に難燃剤を含むウレタン樹脂層が付与形成され、他方の面に、親水性の樹脂層が付与形成されていることを特徴とする難燃性を有する金属被覆布帛であって、該親水性の樹脂がポリビニルアルコール（以下ＰＶＡと記す）を主体とする樹脂であり、好ましくは、難燃剤が有機ブロム化合物、リン酸エステル化合物、三酸化アンチモンの三種類の難燃剤より構成されていることを好適構成とする金属被覆布帛である。
【０００７】
金属被覆布帛に付与形成されるアクリル樹脂は、金属被覆布帛の柔軟性を考慮すると、アクリル酸エステルなどのアクリル樹脂が好ましい。また、アクリル樹脂の付与量は、０．１〜２０ｇ／ｍ^２が好ましく、更に好ましくは０．５〜１０ｇ／ｍ^２である。付与量が０．１ｇ／ｍ^２より少ないとウレタン樹脂や親水性樹脂の浸透により金属被覆布帛の風合いが硬くなり、２０ｇ／ｍ^２より多くなると経済的にも不利になり、且つ、難燃性が損なわれ好ましくない。更に、また、アクリル樹脂に難燃剤を添加しても良く、また架橋剤を添加することにより金属被膜との接着性を高めることが出来る。用いられる架橋剤としてはイソシアネート系樹脂、メラミン系樹脂が挙げられる。
【０００８】
金属被覆布帛にあらかじめ形成されたアクリル樹脂層の上に形成される難燃剤を含む樹脂層は、難燃性、量産性の点より熱可塑性樹脂を主体に形成される必要があり、熱可塑性樹脂の中でも特に、ウレタン樹脂は、難燃性が得やすく、摩耗強度、密着性、柔軟性等を総合的に判断するとアクリル樹脂やエステル樹脂に比較して優れている為、ウレタン樹脂を主体に形成されていることが必要である。
【０００９】
樹脂に用いられる難燃剤は、有機ブロム化合物、リン酸エステル化合物、三酸化アンチモンより構成されることが好ましい。有機ブロム化合物としてはヘキサブロモシクロドデカンや、デカブロモジフェニルオキサイドなどが挙げられる。また、リン酸エステル化合物としてはトリエチルホスフェートやトリス（ジクロロプロピル）ホスフェート等が挙げられるがこれらに限定するものではない。このように三種類の難燃剤を組み合わせることによりすぐれた難燃効果を得ることができる。
樹脂固形分に対する難燃剤の比率は、有機ブロム化合物が４０〜２４０％、好ましくは８０〜１４０％、リン酸エステルは１０〜８０％、好ましくは２０〜６０％、三酸化アンチモンが３０〜１６０％、好ましくは６０〜１００％である。これ以上の比率になると樹脂被膜が脆くなり、また、少ないと充分な難燃性が得られない。
【００１０】
難燃剤を含む樹脂の付与量は、布帛重量に対して５０〜２００％、好ましくは７０〜１５０％である。付与量が少ないと難燃性が得難く、これ以上付与量が多くなるとコスト的に不利である。
【００１１】
金属被覆布帛の他方の面に形成される樹脂層は、耐湿熱変色性、粘着テープの接着性を考慮すると、被膜性のある極性の強い親水性の樹脂が好ましく、その中でも、被膜強度、コーティング適性に優れたＰＶＡ樹脂がより好ましい。また、親水性樹脂に難燃剤を添加しても良い。
親水性樹脂の付与量は０．１〜２０ｇ／ｍ^２が好ましく、更に好ましくは０．５〜１０ｇ／ｍ^２である。付与量が０．１ｇ／ｍ^２より少ないと耐金属変色性に劣り、２０ｇ／ｍ^２より多くなると表面導通性が損なわれ、更に、風合いが硬くなり好ましくない。
【００１２】
樹脂の付与方法は、コーティングなど従来公知の方法を用いることが出来る。
また、難燃剤を添加したウレタン樹脂を直接金属被覆布帛に付与すると、ウレタン樹脂が布帛に浸透して布帛の柔軟性が損なわれる場合が有り、またウレタン樹脂に添加された難燃剤と被覆金属が、高温多湿の環境下で反応して、金属の腐食変色が発生し、シールド性に影響がでる虞がある。その為、金属被覆布帛に柔軟性を求める場合や、被覆金属の耐久性を向上させる場合は、樹脂の付与は、最初にアクリル樹脂を付与した後、ウレタン樹脂と親水性樹脂を付与することが好ましい。アクリルを先に付与することによって、ウレタン樹脂や、ＰＶＡ樹脂等の親水性樹脂の布帛への浸透を防ぎ、布帛の柔軟性を保つことが出来る。また、樹脂に添加された難燃剤が被覆金属に直接接触することを防ぎ、金属の腐食変色を防ぐ効果も期待出来る。
また、金属被覆布帛の両面を粘着テープにより筐体などに接着する場合は、金属被覆布帛の一方の面だけでなく、他方の面のウレタン樹脂層の上に、更に、親水性樹脂層を形成することにより粘着テープ接着性を向上させることが出来ることは言うまでもない。
【００１３】
金属被覆布帛を構成する布帛は平織、綾織り、朱子織り及びそれらの織り方を応用した各種の織物、あるいは経編み、緯編み、レース編み及びそれらの編み方を応用した各種の編み物、更には不織布など何れも採用することができ、特に限定されるものではない。また、使用される繊維は、天然繊維、合成繊維など従来公知のものが使用できるが、耐久性、加工性の点で合成繊維が好ましく、その中でもポリエステル繊維が好ましい。
【００１４】
【実施例】
実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。実施例・比較例における布帛の評価方法は次の通りである。
〈金属表面変色性評価〉
恒温恒湿槽内で、６０℃、湿度９０％で３００時間放置し、被覆金属表面の変色を肉眼で判定し、変色評価を下記のように判定した。評価結果を表１に示す。
○ 著しい変色が認められない
× 著しい変色が認められる
【００１５】
〈粘着テープ接着性評価〉
粘着テープ（日東電工株式会社製５０１１Ｎ２６ｍｍ巾）を試料表面に貼り、２ｋｇのローラーで１０往復押さえた後、手で１８０°の角度で剥離し、その接着力を下記のように評価した。評価結果を表１に示す。
◎ 非常に良い
○ 良い
× 悪い
【００１６】
〈難燃性評価〉
ＵＬ９４のＶＴＭ−０に準じて測定する。評価結果を表１に示す。
【００１７】
〈表面抵抗値〉
ＨＩＯＫＩ電気株式会社製の抵抗値測定器ミリオームハイテスター３２２０を用い、試料１０ｃｍ×１０ｃｍにおける、表面から裏面への体積抵抗値を、初期と、温度８０℃、湿度９０％で１０００時間処理した耐久性試験後の試料について測定した。評価結果を表２に示す。
【００１８】
〈シールド性評価〉
関西電子工業振興センターの生駒電波測定所の考案による測定法にて、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの電界波について、初期と、温度８０℃、湿度９０％で１０００時間処理した耐久性試験後の試料について測定評価した。評価結果を表３に示す。
【００１９】
【実施例１】
ポリエステル繊維１００％より成る、目付け５０ｇ／ｍ^２の平織物に、無電解メッキ法で銅を１０ｇ／ｍ^２メッキ被覆させ、次いでニッケルを４ｇ／ｍ^２メッキ被覆させた総目付け６４ｇ／ｍ^２の金属被覆布帛の一方の面から、下記処方１に示す樹脂液をナイフコーティング法により付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は３ｇ／ｍ^２であった。更に、金属被覆布帛の同一面に、下記処方２に示す樹脂液をナイフコーティング法にて付与し、１３０℃で２分間乾燥した。樹脂の付与量は７０ｇ／ｍ^２であった。その後金属被覆布帛の他方の面に、ＰＶＡ樹脂（平均重合度５００，ケン化度８８モル％）の１０％水溶液をナイフコーティング法にて付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は５ｇ／ｍ^２であった。
【００２０】
処方１
トアクロンＳＡ６２１８１００重量部
（トウペ社製、アクリル系樹脂）
ＵＤ架橋剤１．５重量部
（大日精化工業株式会社製、イソシアネート架橋剤）
にトルエンを加え粘度を２５０００ｃｐｓに調製する。
処方２
レザミンＭＥ３６１２ＬＰ１００重量部
（大日精化工業株式会社製、ウレタン系樹脂、固形分３０％）
ヘキサブロモシクロドデカン（ブロム含有量７０％）３８重量部
トリス（ジクロロプロピル）ホスフェート１４重量部
三酸化アンチモン２４重量部
にトルエンを加え粘度を８０００ｃｐｓに調整する。
【００２１】
【比較例１】
実施例１で用いた金属被覆布帛の一方の面から、前述した処方１の樹脂をナイフコーティング法により付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は３ｇ／ｍ^２であった。更に、布帛の同一面に前述した処方２の樹脂をナイフコーティング法により付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は７０ｇ／ｍ^２であった。
【００２２】
【比較例２】
実施例１で用いた金属被覆布帛の一方の面に、前述した処方２の樹脂をナイフコーティング法により付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は７０ｇ／ｍ^２であった。
【００２３】
【比較例３】
実施例１で用いた金属被覆布帛に、前述した処方１の樹脂をナイフコーティング法により付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は３ｇ／ｍ^２であった。更に、同一面に後述する処方３の樹脂をナイフコーティング法により付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は７０ｇ／ｍ^２であった。
【００２４】
処方３
レザミンＭＥ３６１２ＬＰ１００重量部
（大日精化工業株式会社製、ウレタン系樹脂、固形分３０％）
ヘキサブロモシクロドデカン（ブロム含有量７０％）１２重量部
三酸化アンチモン８重量部
にトルエンを加え粘度を８０００ｃｐｓに調整する。
【００２５】
【比較例４】
実施例１で用いた金属被覆布帛に処方１の樹脂をナイフコーティングで付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は３ｇ／ｍ^２であった。その後、他方の面に処方２の樹脂をナイフコーティング法にて付与し、１３０℃で２分間乾燥した。付与量は７０ｇ／ｍ^２であった。
【表１】

【表２】

【表３】

【発明の効果】
以上詳記したように、金属被覆繊維の表面導通性を損なわず、高度の難燃性があり長期間の高湿環境下においても初期電磁波シールド性能を維持でき、被覆金属の腐食変色を防止し,更に、粘着テープの接着性の良いガスケット用金属被覆布帛が得られる。

Claims

合成繊維布帛に金属被膜が形成されて成る金属被覆繊維布帛の一方の面にアクリル樹脂層が付与形成され、更に、同一面のアクリル樹脂層の上に難燃剤を含むウレタン樹脂層が付与形成され、他方の面に、親水性の樹脂層が付与形成されていることを特徴とする難燃性を有する金属被覆布帛であって、該親水性の樹脂がポリビニルアルコールである金属被覆布帛。
難燃剤が有機ブロム化合物、リン酸エステル化合物、及び、三酸化アンチモンの三種類の難燃剤より構成されている請求項１記載の金属被覆布帛。