JPH0248454Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は導電性繊維と熱可塑性エラストマー繊
維を組合せることにより構成される導電性シート
に関するものであり、特に構造上の特徴として導
電性繊維が大きなクリンプ率にてクリンプしてお
り、成形等の使用条件下に於て縦又は横方向にpt
値50以上の大きな伸長性を発揮すると共に、50％
以上伸長されても導電性繊維の電気的性能を大き
く低下させることなく使用に供することのできる
高伸長に耐える導電性シートに関するものであ
る。

ここで、熱可塑性エラストマー繊維とは大きな
弾性を有すると共に、ある流動点以上の温度で容
易に可塑化する性質を有する繊維を指すが本考案
では、特に後者の性質の繊維を包含するものとす
る。

クリンプ率はクリンプ形状をなした繊維又は糸
条に於いて、見掛けの長さに対してこれを引き伸
ばし、直線状となした時の長さの増加率で表わす
ものとする。又、pt値とはシートの伸び易さを示
す指標であり、ここでは切断伸度（％）／切断応
力（Kg／cm）の値で表わしている。

シートには編織による平面シート形状の他に、
丸編による断面円形なるシートも含むものとす
る。

近年、益々増大している電子機器の電磁波障害
対策の一還として、プラスチツク筐体を導電化し
て電磁波遮蔽力を付与する方法の確立が急がれて
いる。その方法としては、大別して筐体成形の際
に導電性を付与する方法と筐体成形後二次加工に
て導電性を不与する方法の２通りがある。後者の
方法によつても導電性を付与することができる
が、工程が複雑となる欠点があり、また、前者に
よる方法は一工程で完了するので合理的である
が、現時点では次にような多くの問題点を内在し
ている。即ち、プラスチツク材料に導電性高分子
を使用する方法は筐体としての物性を満足し、し
かも金属並の導電性を発揮する高分子の実用化は
今だなされていない。一方、プラスチツク材料に
導電性充填物を充填しておき、これを成形する方
法が実用化されているが30dB以上の電磁波遮蔽
力を得るには、粉末、フレーク、短繊維状等の金
属充填物を重量比で10％以上50％程度充填する必
要があるので、重量が増す上にプラスチツク本来
の性能、特に強度を低下させると言う大きな欠点
がある。これは導電性のプラスチツク材がマトリ
ツクスとなつて導電性充填材を分散した形となつ
ているため、導電性充填材の間にはプラスチツク
材が介在することになり連続した導電体を形成で
きないという基本的な構造上の問題に基因してい
る。

またプラスチツク材料に導電性シートを積層し
これを成形する方法は、前述の問題を解決する可
能性を持つた方法であるが、残念ながら適当な高
伸長性の導電性積層材ががないため、実用化に至
つていない。即ち、筐体を形成するプラスチツク
材料に導電性シートを積層して成形すれば一工程
にて導電性筐体を得ることができ、しかも本体プ
ラスチツクの物性を低下させないという大きな利
点を持つているが、成形体屈曲部位、複雑形状部
位において、局部的に50％以上伸長されるに耐え
るだけの導電性シートがないのが現状である。

30dB以上の電磁波遮蔽力を得るには連続した
金属皮膜（金属箔、金属繊維、フイルム又はシー
ト状に形成した金属皮膜）が必要であるが、これ
らの切断伸長率は、２〜３％以下、なまし箔の如
きものであつても、５％程度にすぎず。これ以上
に伸ばされると金属皮膜は破断し著しく導電性は
低下してしまう。まして50％以上もの伸長は論外
である。導電性充填物を充填して得た導電性フイ
ルム又はシートの場合、高伸長下で見掛け上切断
しなくても、導電性充填物間隔が広がりすぎて導
電性が極端に低下し到底電磁波遮蔽効果は発揮し
得ない。

本考案は前述の如き問題を解決し、成形と同時
に高導電性の成形体を製造することを可能とする
高伸長の導電性シートを提供するものである。本
シートは成形工程に於て局部的には50％以上200
〜300％のもの伸長を受けても実用に耐えるだけ
の電磁波遮蔽力を確保できることが必要条件であ
り、これを満たすべく本考案をなしたが、そのポ
イントは次の通りである。

30dB以上の電磁波遮蔽力を得るために金属
繊維又は表面に金属皮膜を形成した繊維を導電
材料として使用する。

導電性繊維又は導電性繊維よりなる糸はクリ
ンプ率50％以上のクリンプ構造をなしている。

これに熱可塑性エラストマー繊維を組合せて
糸又は布帛としての形態安定性を確保する。

成形等の使用条件下でpt値50以上の伸長性即
ち成形性を示す。

上記を満足した上、本考案の構成は、グランド
部とパイル部よりなる布帛構造をもち、グランド
部を熱可塑性エラストマー繊維よりなる糸で、パ
イル部をクリンプ率50％以上の導電性繊維よりな
る糸で構成してなる布帛又は該布帛と熱可塑性樹
脂のフイルムもしくはマツト材からなることを特
徴とする高伸長導電性シートである。

以下、本考案を詳細に説明する。

導電性繊維として用いる金属繊維は、ステンレ
ス、ニツケル、銅、真鍮、その他のものが使用可
能であるが、形成されたクリンプが比較的低応力
で伸びるだけの柔軟性が必要である。

金属皮膜形成繊維としては、金属繊維或は、各
種非金属繊維表面に銅、ニツケル、ステンレス、
アルミニウム、錫、亜鉛等の金属皮膜を形成した
ものを用いることができる。特にクリンプ構造の
柔軟性から見ると、非金属性繊維が好ましいが、
成形等の使用条件下で可塑化流動しない耐熱性を
具備しているものでなければならず、例えば、
綿、羊毛、絹等の天然繊維、銅アンモニア人絹、
レーヨン等の再生繊維、ポリエステル、ナイロ
ン、アクリル等の熱可塑性繊維、特に難燃性を要
求される場合は、モダクリル繊維、ポリクラール
繊維等、耐熱性を要求される場合には、アラミド
繊維、フエノール繊維、カイノール繊維、カーボ
ン繊維等が適当である。これらの繊維を表面金属
化する方法としては、湿式メツキ法（無電解、電
解メツキ法）、乾式メツキ法（真空蒸着、スパツ
タリング、イオンプレーテイング）、導電性塗料
のコーテイング等が可能であるが、高い導電性を
得るには連続した金属皮膜が形成していることが
必要であり、この点からは湿式メツキ法が好まし
い。

熱可塑性エラストマー繊維としては、オレフイ
ン系、スチレン系、、ウレタン系、エステル系の
ものが一般的であるがその他結晶化度、配向性を
変え、成形温度で可塑化流動する性質を付与した
ポリエステル、ナイロン、アクリル繊維も有用で
ある。また、本来低温で可塑化しやすいポリ塩化
ビニル系、ポリ塩化ビニリデン系繊維及びグラフ
ト又はブレンド等によつて改質された熱可塑性繊
維を用いることもできる。

これら繊維の使用に当つては成形主材料プラス
チツクとの相容性、成形方法、成形条件等を考慮
し、最適の材料を選択する必要がある。

以上のような導電性繊維および熱可塑性エラス
トマー繊維を組合せて高伸長導電性シートを得る
には、糸状態での複合化方法と、布帛状態での複
合化方法の２通りがある。

前者、即ち、糸状態での複合化方法としては、
第１−Ａ図に示すように、熱可塑性エラストマー
繊維２を軸として、これに導電性繊維１をカバリ
ングし、導電性繊維のクリンプ率が50％以上とな
るような糸構造とする方法および第１−Ｂ図に示
すように導電性繊維１と熱可塑性エラストマー繊
維２を合撚することによつて導電性繊維のクリン
プ率が50％以上となるような糸構造とする方法が
あり、これらの糸を編織して布帛状としたものを
高伸長導電性シートとして成形等の用途に供する
るものである。後者、即ち、布帛状態での複合化
方法としては、各種の編織組織を用いることがで
きるが、要求されるシートの伸長率が小さい場合
は、織組織でよいが大きな伸長率を要求される場
合は編組織の方が適当である。

特に大きな伸長率が必要な場合にはゴム編やパ
ール編の如き横編組織あるいは丸編組織又はシン
グルデンビー編やシングルアトラス編の如き経糸
単列の経編組織を用いることが好ましいが、編組
織や糸密度等は最適の成形性を得べく、成形品の
形状や成形条件によつて設定する必要がある。

成形性としては一般に縦又は／および横方向に
pt値で50以上の伸長性を示すものが望ましい。

後者による方法、即ち布帛状態で組合せられる場
合には交織よりも交編による方法が大きな伸長性
を有する布帛とすることができる。交編組織とし
ては前述の如き伸び易い編組織を基本として第２
図の如く導電性繊維よりなる糸３と熱可塑性エラ
ストマー繊維よりなる糸４を１本おき又は数本お
きに交互に編み立てるに際し、導電性繊維よりな
る糸３が１目おき、又は数目おきにタツク編にて
糸４を飛び越えて連絡させる等して成形等の使用
条件で伸び易くする工夫をすることが大切であ
る。

本考案の高伸長導電性シートの布帛は、グラン
ド部とパイル部（カバリング部）よりなる布帛構
造で、グランド部を熱可塑性エラストマー繊維、
パイル部（カバリング部）を導電性繊維で構成し
たものであり、この布帛構造は、丸編、横編、シ
ンカーパイル、経編、ポール経編で作ることがで
きる。

第３−Ａ図、第３−Ｂ図に布帛構造と成形後の
伸長時の構造をモデル的に示した。パイル部を形
成させる導電性繊維は、大きなクリンプ構造をな
しており、成形等の使用条件下に於ける伸長によ
りグランド部の熱可塑性エラストマー繊維が50％
以上200ないし300％に伸ばされても導電性繊維は
クリンプの伸長のみにより対応しその導電性は低
下しないことを表わしている。

布帛構造の例として第４図にシンカーパイルに
よるものを例示している。導電性繊維よりなる糸
３はパイル部を形成し熱可塑性エラストマー繊維
４はグランド部を形成している。

シンカーパイルの如く、編立ての際にパイルを
形成させる他に、編立て後、熱可塑性エラストマ
ー繊維をリラツクス工程又は熱処理工程で収縮さ
せることにより、導電性繊維をパイル化したり又
はパイル形状をより強調させ、クリンプ率を増大
させることも可能である。

布帛状態で導電性繊維糸と熱可塑性繊維糸を組
合せる場合にあつても主材料プラスチツク、成形
方法、成形条件、成形品の型状によつて最適の糸
材質及び編組織、糸密度を選定すべきである。

以上、糸状態での複合化による方法及び布帛状
態での複合化による方法を記述したがこの両者の
方法を組合せることによつて更に大きな伸長特性
を有するシートを得るることができる。

即ち後者の方法に於ける導電性繊維よりなる糸
３として前者の方法により作り出された高伸長導
電性糸を用いるわけである。

以上の如く作られた本考案による高伸長性導電
性シートは、常温では形態的に安定化されている
が、成形等の使用条件下で熱可塑性エラストマー
繊維本来の伸び易さによつて、又は熱可塑化流動
によつて容易に伸長され、所定の形に賦型され
る。

この際導電性繊維はクリンプ構造が引き伸ばさ
れることになるが繊維そのものの伸長は抑えられ
金属皮膜は破断に至らず電気的性能が確保できる
わけである。

なお、本考案による方法で特徴的なことは導電
性繊維のクリンプが引き伸ばされることによつて
局部的に糸密度が疎となり電磁波遮蔽力が低下す
る懸念があるが実際には低下が小さいことであ
る。

これは本考案による導電性シートが伸長された
際、組織を構成する導電性繊維同志又は導電性糸
同志の接圧が高くなつて導電性が向上し、これが
導電糸の密度が疎となるマイナス効果を相殺する
ためであると考えられる。

なお、導電性繊維の分布密度は電磁波遮蔽力に
影響するが、電磁波の周波数にも関係するもので
あり、現在最も問題とされている10〜1000MHz
の範囲では導電性糸間隔が１mm以下であれば前述
の接圧増加による導電性改良効果とも相まつて電
磁波遮蔽力を確保できる。

しかしながら特に大きな電磁波遮蔽力を得るた
めに導電性糸密度を増加させたいときには導電性
シートを成形等の使用に供する前に予め加熱し、
熱可塑性エラストマー繊維を収縮させ、シート全
体を稠密にさせておく方法が有効である。

本考案による高伸長導電性シートのいま一つの
形態として、熱可塑性フイルムと貼り合わせたシ
ートがある。これは全述の如き高伸長導電性布帛
の常態に於ける形態安定性を確保するために、フ
イルムを貼り合せたものである。フイルムとして
は熱可塑性フイルムを使用することにより常態で
は使用の形態安定性がよく取扱いを容易にしてい
るが、成形等の使用条件下でフイルム及び布帛を
構成している熱可塑性エラストマー繊維が可塑化
流動しシートは大きな伸長性を発揮するるもので
ある。

また、本考案による高伸長性導電性シートの他
の形態として、高伸長導電性布帛を熱可塑性樹脂
に含浸させて熱可塑性樹脂をマトリツクスとなし
たシートがある。マトリツクス用熱可塑性樹脂と
しては成形等の使用条件下で可塑化流動するもの
であり、、高伸長性導電性シートとしての特徴を
発揮するものである。

本考案によるこのような大きな特徴を持つた導
電性シートは筐体の主材料でプラスチツクと積層
して成形されるわけであるが、成形法としてはプ
レス成形法、しぼり成形法、真空成形法、加圧成
形法等の各種の成形法が応用できるものである。

なお本考案にもとづく高伸長導電性シートは成
形のみならず、成形後の二次加工によつて導電性
を付与する場合、例えば筐体内側にシートを貼付
する場合や、ケーブル、コネクターの外側を被覆
する場合にも用いることができる。これらの場合
に於ても本導電性シートの具備している高伸長性
によつて構造が複雑であつても容易に適用できる
わけである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は参考図であり、第１図は導
電性糸の構造をモデル的に表わしたものであり、
Ａは、熱可塑性エラストマー繊維２を軸に導電性
繊維１をカバリングした糸、Ｂは、熱可塑性エラ
ストマー繊維２と導電性繊維１を合撚した糸を表
わしている。第２図は導電性繊維よりなる糸３と
熱可塑性エラストマー繊維よりなる糸４を交編し
て高伸長導電性シートを作るに際し、糸４を隔て
て糸３をタツク編にて連結してなる組織を表わし
ている。第３図は導電性繊維よりなる糸３がパイ
ル部を構成し、熱可塑性エラストマー繊維よりな
る糸４がグランド部を構成する布帛構造をモデル
的に表わしたものであり、Ａはその非伸長状態の
形状、Ｂはそれを伸長させた後の形状をそれぞれ
モデル的に表わしたものである。第４図はシンカ
ーパイル組織による布帛構造を表わしており、導
電繊維よりなる糸３がパイル部を構成し、熱可塑
性エラストマー繊維４がグランド部を構成してい
る。 １…導電性繊維、２…熱可塑性エラストマー繊
維、３…導電性繊維よりなる糸、４…熱可塑性エ
ラストマー繊維よりなる糸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. グランド部とパイル部よりなる布帛構造をも
   ち、グランド部を熱可塑性エラストマー繊維より
   なる糸で、パイル部をクリツプ率50％以上の導電
   性繊維よりなる糸で構成してなる布帛又は該布帛
   と熱可塑性樹脂のフイルムもしくはマツト材から
   なることを特徴とする高伸長導電性シート。