JPH02250935A - 導電性樹脂添加用銅合金繊維及び銅合金繊維束 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気、電子機器等のハウジングに導電性を付与
する為に熱可塑性樹脂に添加配合する金ＷＩ４繊維の改
良に関するものである。

〔従来の技術〕

コンピュータ、ワードプロセッサー、ファクシミリ等の
電子機器のハウジングは、軽量化とコストダウンを目的
としてＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性
樹脂の射出成形品が多く用いられている。然しなから上
記熱可塑性樹脂のみでは、電子機器から放射される電磁
波を遮断する事が出来ず、又外部からの電磁波の侵入を
防止する事も出来ないので、電子機器相互の干渉によっ
てこれら電子機器が誤動作するという問題に大きな社会
的関心がもたれている。

電磁波の漏洩を防止する方法としては回路自体を電磁波
が発生しない様に設計変更する方法もあるが、ハウジン
グに導電性を付与して電磁波をシールドする方法が普遍
性があり望ましい、ハウジングに導電性を持たせる方法
としては、例えばＺｎ等の低融点金属をハウジング内壁
に溶射する方法、Ｎｉ等の金属をメツキする方法、Ａｇ
、Ｎｉ、Ｃｕ粉等をベースとする導電性塗料を塗布する
方法、金属箔を貼り付ける方法等が知られている。

然しなからこれらの方法は従来の射出成形の後に別の工
程が付加される事になり、製造ラインの変更等大幅なコ
ストアップをもたらすというマイナス効果が大きい。

近年、従来の製造工程を゛そのまま使用出来る導電性樹
脂を射出成形する方法、即ち熱可塑性樹脂の中に金属繊
維を添加配合し、金属繊維どうしのからみ合いによって
導電性を持たせる方法が有力視されている。

前記熱可塑性樹脂に添加される金属繊維としては、アル
ミニウム、銅、黄銅等の銅合金、ステンレス、タングス
テン、モリブテン等があり、５〜５０ｕｍφの直径のも
のを１００〜１００００本束ねた金属繊維束即ち金属フ
ィラーが使用される。

これらの金属繊維束はその周囲を樹脂で被覆一体止され
、これを３〜３０ｍｍの長さに切断したものがマトリッ
クスとなる熱可塑性樹脂ペレット中に適当量配合され、
射出成形に供せられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記金属繊維の内、アルミニウムや銅、黄銅等の銅合金
は導電性に優れていると共に比較的安価であるという利
点を有しているが、射出成形品の電磁波シールド特性が
長期間使用中に劣化するという問題があり、導電性があ
まり良好でなく、コスト面でも不利なステンレスが一般
に使用されてきた。然しなから当該ステンレスの特にコ
スト面での問題は本方式の長所である低コストで製造出
来るという利点を打ち消すものであり、その為導電性樹
脂の使用の普及が遅れていた。この様に前記導電性樹脂
を射出成形する方法は原理的には優れていると認識され
ているものの、コストと電磁波シールド特性とが両立す
る金属繊維がなく、上記問題点の解決が強く望まれてい
る。

〔課題を解決する為の手段及び作用〕

本発明は上記の点に鑑み鋭意検討の結果なされたもので
あり、その目的とするところは、安価で且つ導電性が良
好であり、しかも長期間使用しても射出成形品の電磁波
シールド特性が劣化する事がない信幀性に優れた導電性
樹脂添加用金属繊維を提供する事である。

即ち本発明における請求項１の発明は、Ｓｎ：０、１〜
１０　ｗ　ｔ％とＰ：０．５ｗｔ％以下を含み、残部が
Ｃｕと不可避な不純物とからなる事を特徴とする導電性
樹脂添加用銅合金繊維である。又請求項２の発明は、請
求項１記載の導電性樹脂添加用銅合金繊維の束に低融点
金属を含浸して一体化した事を特徴とする導電性樹脂添
加用銅合金繊維束である。

本発明における請求項１の発明は、ＣｕにＳｎを添加す
る事によって射出成形品の電磁波シールド特性を高める
と共に、長期間使用時における特性劣化を防止し、これ
に更にＰを添加する事により、前記Ｓｎによる電磁波シ
ールド特性の改善効果を更に高めたものである。又請求
項２の発明は、前記銅合金繊維の束にＳｎ、Ｐｂ、Ｃｄ
５Ｂ１及びこれらの合金等からなる低融点金属を含浸被
覆一体止して、特に長期間使用時における特性劣化の防
止を更に完べきにしたものである。

次に請求項１の発明における各添加元素の限定理由につ
いて説明する。Ｓｎの含有量をＳ　ｎ　：　０゜１〜１
０ｗｔ％としたのは、Ｓｎは上述の様に電磁波シールド
特性を改善するものであるが、０．１ｗｔ％未満ではそ
の改善効果が不充分であり、１０ｗｔ％を超えると０．
１ｍｍφ以下程度の繊維状に加工する事が困難で、断線
が多発してコスト高になると共に、電磁波シールド特性
の改善効果も飽和する為である。又Ｐの含有量を０．５
　ｗ　ｔ％以下としたのは、Ｐは脱酸剤としてＳｎの添
加歩留を向上させると共に、電磁波シールド特性の長期
安定性に有効に作用するものであるが、０．５　ｗ　ｔ
％を超えると０．１ｍｍφ以下程度の繊維状に加工する
事が困難となって、コスト高になると共に、電磁波シー
ルド特性の改善効果も飽和する為である。

本発明における請求項２の発明は、上記組成の銅合金繊
維の束を５ｎＳＰｂ、Ｃｄ５Ｂ１及びこれらの合金等か
らなる低融点金属で含浸被覆一体止したものであり、こ
の様にして一体化した金属繊維束を所定長さに切断後、
熱可塑性樹脂に添加配合して射出成形する際に、前記低
融点金属が射出成形品内の金属繊維どうしを強固に接合
し、電磁波シールド特性の長期安定性を高める効果があ
る。

尚銅合金繊維の直径は０．０８〜０．０３ｍｍφ程度が
適当であって、０．０８ｍｍφを超えると、単位重量当
たりの金属繊維の長さが短くなりすぎて、射出成形品内
で金属繊維どうしをからみあわせる際の接合点の数が少
なくなり、その電磁波シールド効果が低下する。又０．
０３ｍｍφ未満であると、金属繊維の強度が低下して射
出成形時の剪断力によって細かく破断してしまい、やは
り電磁波シールド効果が低下する。

銅合金繊維の熱可塑性樹脂への配合量は２０〜４　Ｑｗ
ｔ％が適当であって、２Ｑｗｔ％未満であると、射出成
形品内での金ｉ繊維どうしの接合点の数が少なくなって
、＠、電磁波シールド効果特にその長期安定性が低下す
る。又４０ｗｔ％を超えると、ａｍ波シールド特性は良
好であるが、ノ１ウジングの重量が大きくなりすぎて、
軽量であるという熱可塑性樹脂の長所が失われてしまう
。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。

実施例１ 溶解鋳造により、第１表に示す組成の２５ｍｍ角、長さ
３００ｍｍの鋳塊を作製し、各面を２．５ｍｍずつ固剤
して２０ｍｍ角とし、これを冷間圧延により直径８ｍｍ
φに加工した。その後適宜中間焼鈍を入れながら伸線に
よって０．０５ｍｍφの極細線に加工し、更にこの極細
線を多本数集束して、４００本の束とした。

次にこの金属繊維の束にポリスチレン樹脂を押出被覆し
た後、長さ１０ｍｍのベレットに切断し、当該ベレット
をポリスチレン樹脂のベレットに金属繊維の配合量が３
０ｗｔ％になる様に配合して、導電性樹脂組成物とした
。この様にして製造した導電性樹脂組成物を射出成形機
に装填して、６０Ｘ６０Ｘ３ｍｍの板状に射出成形した
。

この様にして得られた板状成形体について、４０℃〜８
０℃のヒートサイクル試験を１００回繰返して行ない、
ヒートサイクル試験前後の電磁波シールド特性を測定し
た。得られた特性値と０゜０５ｍｍφへの伸線加工の難
易（断線の頻度及び中間焼鈍の必要回数により判定）を
第１表に示した。尚比較の為タフピッチ鋼と７／３黄銅
についても上記実施例と同様な評価を行ない、その結果
も第１表に併記した。

第１表から明らかな様に本発明例品Ｎｏ１〜６は初期（
ヒートサイクル前）の電磁波シールド特性が優れている
と共に、ヒートサイクルを受けても（１！ＩＩち長期間
使用しても）その特性が僅かしか低下しない、一方従来
例品Ｎｏｌ０及びＳｎ添加量が少なすぎた比較例品Ｎｏ
７は初期の電磁波シールド特性があまり良好でなく、し
かもヒートサイクルによりその特性が著しく劣化する。

Ｐ又はＳｎの添加量が多すぎた比較例品Ｎｏ８．９は電
磁波シールド特性は優れているが、加工性が悪く、コス
ト高となる。従来例品Ｎｏ１ｌは初期の電磁波シールド
特性は良好であるが、ヒートサイクルによりその特性が
著しく劣化する。

実施例２ 第１表中の本発明例品Ｎｏ４に示した化学組成の鋳塊を
、実施例１と同様な方法で０．０６ｍｍφの極細線に加
工し、この極細線４００本の束を塩化亜鉛の水溶液中を
通過させた後、Ｓ　ｎ　／　Ｐ　ｂ　＝６３／３　Ｔな
る組成の溶融半田槽中に浸漬して、半田を含浸し、一体
止した。これを長さ１０ｍｍのベレットに切断し、当該
ベレットをポリスチレン樹脂のベレットに金属ｔａ雑の
配合量が３０ｗｔ％になる様に配合して、導電性樹脂組
成物とした。

この様にして製造した導電性樹脂組成物を実施例１と同
様な形状に射出成形し、実施例１と同様な方法でその電
磁波シールド特性を評価した。その結果を本発明例品Ｎ
ｏ４Ａとして、前記本発明例品Ｎｏ４の評価結果と併せ
て第２表に示した。

第２表 第２表から明らかな様に、本発明例品Ｎｏ４Ａは低融点
金属の存在によりて金属繊維どうしの接合が確実になっ
て電磁波シールド特性が向上しており、特にヒー・トサ
イクルを受けても特性劣化を生じなく、長期安定性に優
れている。

〔発明の効果〕

本発明による金属繊維は低コストであって、しかも当該
金属繊維を熱可塑性樹脂に配合した導電性樹脂組成物を
射出成形して得られる成形品は優れた電磁波シールド効
果を有していて、長期間使用してもその特性が劣化する
事がない、従って本発明による金属繊維を電気、電子機
器等のハウジングの熱可塑性樹脂に添加する事によって
、電磁波障害を効率良く解消する事が出来、工業上顕著
な効果を奏するものである。

特許出願人　古河電気工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓｎ：０．１〜１０ｗｔ％とＰ：０．５ｗｔ％以
   下を含み、残部がＣｕと不可避な不純物とからなる事を
   特徴とする導電性樹脂添加用銅合金繊維。
2. （２）請求項１記載の導電性樹脂添加用銅合金繊維の束
   に低融点金属を含浸して一体化した事を特徴とする導電
   性樹脂添加用銅合金繊維束。