JPH03138330A - 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属繊維の改良に
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。

′Ｕｉ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、Ｎｔ、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、金属繊維同士のからみ合いによって導電
性を持たせる方法がを力視されている。

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、５〜５０−φの直径のもの
を１００〜１ｏｏｏｏ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
脂で被覆一体化され、これを３〜３０閤の長さに切断し
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。然しなが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（望まれてい
る。

〔課題を解決する為の手段〕

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鯨性に優れた導電性
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、Ｚｎ：５〜４５
ｗｔ％とＦｅ、Ｃｏ、Ｐ、Ｍ、Ｍ、のうちの何れか１種
又は２種以上を合計で０．１〜２．Ｑｗｔ％含有し、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。

本発明における請求項１の発明は、ＣｕにＺｎとＦｅ、
Ｃｏ、Ｐ、Ｍ、Ｍ、のうちの何れか１種又は２種以上と
を同時に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、これらの両者の相乗効果によ
って長時間使用時における特性劣化を防止したものであ
る。即ちＺｎとＦｅ、Ｃｏ、Ｐ、Ｍ、Ｍ、のうちの何れ
か１種又は２種以上を同時に添加する事が重要であって
、Ｚｎのみ添加した場合は長期間使用時における特性劣
化は多少少なくはなるものの、実用上問題がない程度に
迄特性劣化を防止する事は出来ない。

又請求項２の発明は、前記銅合金繊維の束にＳｎ、Ｐｂ
、Ｃｄ、Ｂｉ及びこれらの合金等からなる低融点金属を
含浸被覆一体化して、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番こしたものである。

〔作用〕

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。Ｚｎの含有量をＺｎ：５〜４５ｗｔ％と
したのは、Ｚｎ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、５ｗｔ％未満ではその改善効果が不
充分であり、４５ｗｔ％を超えると０．１閣φ以下程度
の極細線に加工する事が困難になって、断線が多発する
と共に、焼鈍回数も多くなり、コスト高になる為である
。又Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐ％Ｍ、Ｍ、のうちの何れか１種又は
２種以上の含有量を合計で０．１〜２．０ｗｔ％とした
のは、これらの添加元素はＺｎと共存する事によって電
磁波シールド特性の長期間安定性に有効に作用するもの
であるが、Ｑ、ｌ　ｗｔ％未満では電磁波シールド特性
の改善効果が小さく、又２．Ｏｗｔ％を超えると加工性
が２、激に低下する為である。尚Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐ、Ｍ、
Ｍ、はこれらの内筒れか１種を単独に添加した場合でも
、２種以上を複合添加した場合でも、その添加量の合計
が上記範囲内であれば同様な効果を呈するものである。

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Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ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化したものであり、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同士を強固に接合し
、！磁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０．０８〜０．０３■φ程度が適
当であって、０．０１３ｗφ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ｌｉｔ繊維同士をからみあわせる際の接合点の数が少
なくなり、その１を磁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２０〜４〇−ｔ
％が適当であって、２０ｗｔ％未満であると、射出成形
品内での金属繊維同士の接合点の数が少なくなって、１
！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、電磁波シールド特性は良好で
あるが、ハ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２５謹角、長さ３
００１の鋳塊を作製し、各面を２．５鯛ずつ固剤して２
〇−角とし、これを冷間圧延により直径８閤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．
０５■φ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ＡＢＳＩ脂を押出被覆した後、
長さ１０−のペレットに切断し、当該ペレットをＡＢＳ
樹脂のペレットに金属繊維の配合量が３０ｗ　ｔ％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、
６０Ｘ６０Ｘ３閤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°Ｃ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０．０５＋ｗｉφ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銅と７７３
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測高Ｎｏ、１〜８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（即ち長期間使用
しても）その特性が僅かしか低下しない、一方Ｚｎ添加
量の少なすぎた比較例隘９及びＦｅ添加量が少なすぎた
比較例胤１２は特にヒートサイクルによる特性の劣化が
著しく、Ｚｎ添加量が多すぎた比較例ＮｔｌＩＯ及びＦ
ｅ、Ｃｏ、Ｐの合計添加量が多すぎた比較側石１１は加
工性が悪く、通常の加工工程では０．０５ｍφの極細線
に伸線出来なかつた。

又従来別品として評価した階１３のタフピッチ銅トＮ［
Ｌｉ２の７／３黄銅はヒートサイクルによる１１磁波シ
ールド特性の劣化が顕著であった。

実施例２ 第１表中の本発明測高Ｎｏ５に示した化学組成の鋳塊を
、実施例１と同様な方法で０．０５ｍφ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　＝６３／３７なる組
成の溶融半田槽中に浸漬して、半田を含浸し、一体化し
た。これを長さ１０ｍのペレットに切断し、当該ペレッ
トをＡＢＳ樹脂のペレットに金属繊維の配合量が３０−
ｔ％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。その結果を本発明測高Ｎｏ
５Ａとして、前記本発明測高Ｎｏ５の評価結果と併せて
第２表に示した。

第２表 （※）３００闘ｚ＠界でのシールド効果第２表から明ら
かな様に、本発明測高Ｎｏ５Ａは低融点金属の存在によ
って金属繊維同士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〕

以上述べた如く、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、を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。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｎ：５〜４５ｗｔ％とＦｅ、Ｃｏ、Ｐ、Ｍ．Ｍ
   ．のうちの何れか１種又は２種以上を合計で０．１〜２
   ．０ｗｔ％含有し、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。