JPH03162537A - 導電性樹脂添加用銅合金繊維およびその製造方法 - 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、ワードプロセンサー、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６ｎ
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Ｖ
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等の金属をメッキする方法、Ａ
ｇ　％　Ｎ　ｉＣｕ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戒形の後に別の工
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
を射出戒形する方法、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、モリブデン等があり、５〜５０−φ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
脂で被覆一体化され、これを３〜３０Ｍの長さに切断し
たものがマトリンクスとなる熱可塑性樹脂ペレット中に
適当量配合され、射出戒形に供せられている． 〔発明が解決しようとするｙＡＮ］ 前記金Ｂ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
を射出或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。

〔課題を解決するための手段及び作用〕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戒形品のｔＭｉ波シールド特性
が劣化する事がない信頼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． 即ち請求項ｌの発明である導電性樹脂添加用銅合金繊維
は、Ｚｎ２０〜４５ｗｔ％を含み、残部Ｃｕと不可避な
不純物とからなる導電性樹脂添加用銅合金繊維において
、表面から少なくとも１０人の深さの層で、ｚｎ濃度（
ｗｔ％）とＣｕｂ度（ｗＬ％）の比をｌ以上としたこと
を特徴とするものであり、その時、Ｚｎは主に酸化物と
して存在している。

また、請求項３の発明である導電性樹脂添加用銅合金繊
維の製造方法は、Ｚｎ２０〜４５−ｔ％を含み、残部Ｃ
ｕと不可避な不純物とからなる銅合金繊維の製造におい
て、Ｃｕをほとんど酸化させず、Ｚｎを酸化させる微酸
化雰囲気中で加熱して表面に酸化亜鉛の層を形戒するこ
とを特徴とするものである．ここで、微酸化雰囲気とし
ては、例えば、Ｈ．ＯやＣＯ，と、Ｎｔ，Ａｒなどの無
酸化ガスとの混合ガスなどが挙げられる． 本発明において表面に酸化亜鉛の層を形威させるのは、
安定した半導電性の酸化亜鉛の存在が長期間使用中の電
磁波シールド特性の劣化を防止するのに大いに効果があ
るためで、絶縁物であるＣＵＯやＣｕｚＯの生威するの
を防止するからである。

本発明の導電性樹脂添加用銅合金繊維のＺｎ添加量を２
０〜４５−ｔ％としたのは、２０−ｔ％未満では射出成
形品の電磁波シールド特性の改善効果が小さ＜、４５ｓ
ｓｔ％を超えると細線への加工性が著しく悪くなってコ
スト高となるからである。

次に、本発明の銅合金繊維の表面を、表面から少なくと
も１０人の深さでＺｎ濃度（ｉｉｔ％）とＣｕ濃度（ｗ
ｔ％）の比を１以上としたのは、これ未満では電磁波シ
ールド特性の長期間使用時の劣化を防止する効果が小さ
いからである．この時、銅合金繊維の表面の高濃度のＺ
ｎは主に酸化物として存在する．これは、本発明の第２
の発明である請求項３の製造方法と密接な関係にあり、
本願発明の導電性樹脂添加用銅合金繊維は、その製造工
程中でＣｕをほとんど酸化させずＺｎｅｆｉ化させる微
酸化性雰囲気中の加熱によって表面のＺｎを優先的に酸
化させ、それにより消耗した金属Ｚｎを中央部からの熱
拡散により供給して結果的に高濃度のＺｎ　（ＺｎＯ）
の層を表面に安価な方法で生成させたものである．？ｌ
Ｉ酸化雰囲気中での加熱は、４５０〜８５０’Ｃの温度
範囲が望ましく、それ未満でも、それを超えても高濃度
のＺｎ　（Ｚｎ○）Ｎの生成はむずかしい。尚、銅合金
繊維の断面積は０．　０００５〜０．００５−が適当で
あって、０．　００５−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と共に、繊維が
成形品の表面に露出しやすく、外賎、手ざわりが悪くな
る．又ｏ．ｏｏｏｓ一の未満であると、金属繊維の強度
が低下して射出戒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２０〜４０ｗＬ
％が適当であって、２０−ｔ％未満であると、射出戒形
品内での金属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４０−ｔ％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表に示す組威の２５間角、長さ３
００ｆｆｌｆｆｌの鋳塊を作製し、各面を２　．　５　
ｍｍずつ面削して２０ＩＩＩＩ１角とし、これを冷間圧
延により直径８ｍＩＩｌφに加工した。その後適宜中間
焼鈍を入れながら仲線によって０．　１６ｍｍφに加工
し、これを水黄気雰囲気中で種々の温度で加熱した後、
更に連続伸線機で０．０５ｍＩＩｌφまで伸線し、これ
を多数本集束して４００本の束とした。

この０．０５＋＋ｍ＋φの銅合金線について、オージェ
電子分光分析装置により表層部のＺｎ濃度とＣｕ濃度、
および０２ａ度を測定した。この時、炭素、塩素等の元
素も検出されたが、これらの元素については付着物とし
て無視することにした。次に、４００本の金属繊維の束
にＡＢＳ樹脂を押出被覆した後、長さ１０閤のペレント
に切断し、当該ベレノトをＡＢＳ樹脂のペレットに金属
Ｉ６ｌｉ維の配合量が３（ｌｗ　ｔ％になる様に配合し
て、導電性樹脂組戊吻とした。この様にして製造した導
電性樹脂Ｍｉ戒物を射出戒形機に装填して、６ＱＸ６０
Ｘ３ｍｍの板状に１・↑出戒形した。

この様にして得られた板状成形体について、４０゜Ｃ〜
８０゛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０．０５ｍｉφ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
）、Ｚｎａ度とＣｕｉｄ度の比、Ｏｘの存在状態につい
て第ｌ表に示した。

第ｌ表から明らかな様に本発明例品Ｎａｌ〜５は初３Ｕ
ｌ（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、比較
例のｋ６はＺｎ添加量が少ないために０．　１６ｓａφ
での水蒸気中の加熱を行ったにもかかわらず電磁波シー
ルド特性が劣っている。

また、Ｚｎ添加量は限定範囲内にあるが、０．　１６ｓ
φでの水蒸気中の加熱をしなかった咀７とＮα８は表層
部の酸化亜鉛の生戒が無いために、ヒートサイクル前の
電磁波シールド特性は良好であるが、ヒートサイクルに
よって著しく特性劣化した。更に、Ｚｎ添加量の多すぎ
るＮａ９は加工性が悪く隨維を得ることが出来なかった
． 〔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
性樹脂組威物を射出威形して得られる威形品は優れた電
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。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｎ２０〜４５ｗｔ％を含み、残部Ｃｕと不可避
   な不純物とからなる導電性樹脂添加用銅合金繊維におい
   て、表面から少なくとも１０Åの深さの層で、Ｚｎ濃度
   （ｗｔ％）とＣｕ濃度（ｗｔ％）の比を１以上としたこ
   とを特徴とする導電性樹脂添加用銅合金繊維。
2. （２）Ｚｎが主に酸化物として存在する請求項１記載の
   導電性樹脂添加用銅合金繊維。
3. （３）Ｚｎ２５〜４５ｗｔ％を含み、残部Ｃｕと不可避
   な不純物とからなる導電性樹脂添加用銅合金繊維の製造
   において、Ｃｕをほとんど酸化させずＺｎを酸化させる
   微酸化性雰囲気中で加熱して表面に酸化亜鉛の層を形成
   することを特徴とする導電性樹脂添加用銅合金繊維の製
   造方法。