JPH0344434A - 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ｉ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１ｉＮ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ｉｕｔ
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、Ａ
ｇ、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、５〜５０ｎφ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３〜３０ｍｍ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ベ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、本発明における請求項１の発明は、Ｆｅ：０．１
〜４ｗｔ％とＺｎ、Ｐのうちの何れか１種又は２種を合
計で０．０１〜０．５ｗｔ％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
金属繊維である。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Ｆｅを添加す
る事によって射出成形品の電磁シールド特性を高め、更
にＺｎおよび／又はＰを添加する事により長期使用時に
おけるシールド特性の劣化を防止したものである。

又請求項２の発明は、前記銅合金繊維の束にＳｎ、Ｐｂ
、Ｃｄ、Ｂ　ｉ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
いて説帆する。

Ｆｅの含有量を０．１〜４ｗｔ％としたのは、０．１ｗ
ｔ％未満では電磁シールド特性の改豊効果が不充分であ
り、４ｗｔ％を超えると０．１■φ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
共に電磁シールド特性の改善効果も飽和する為である。

又、Ｚｎ、Ｐのうちの何れか１種又は２種を合計で０．
０１〜０．５ｗｔ％含有させるのは、電磁波シールド特
性の長期安定性を改善するためで、０．０１ｗｔ％未満
ではその改善効果が小さく、０．５ｗｔ％を超えると加
工性が悪くなるだけでシールド特性の長期安定性への改
善効果が飽和するためである。

なお、ＺｎとＰは単独添加でも、２種を同時に添加して
も、その添加量の合計が上記範囲内に入っていれば同様
の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５ｎＳＰｂ、Ｃｄ、Ｂ　ｉ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
あ尚銅合金ｔａＭの直径は０．０８〜０．０３　ｗｍφ
程度が適当であって、０．０８ｍ５φ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０．０３ａｗ＊φ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２０〜４０−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、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実施例１ 溶解鋳造により、第１表に示す組成の２５閤角、長さ３
００ｍの鋳塊を作製し、各面を２．５ｆｆＩＩｌずつ面
削して２０ｍ角とし、これを熱間圧延により直径８１１
ＩＩｌφ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閣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ＡＢＳ樹脂を押出被覆した後、
長さｌＯ閣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射出成形機に装填して、６
０Ｘ６０Ｘ３ｍａ＋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。尚比較の為タフピンチ銅と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測高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（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、従来測高
Ｎ１１ｌｌのタフピッチ銅とＦｅの添加量の少ない比較
例品隘７は初期の電磁波シールド特性が不十分で、ヒー
トサイクル後の特性も悪い、また、ＺｎおよびＰの添加
のない隘８と従来例品弘１２の７／３黄銅は初期の電磁
波シールド特性は優れているが、ヒートサイクルによる
特性劣化が著しい、Ｐの添加量が多すぎる磁９とＦｅの
添加量の多すぎる弘１０は電磁波シールド特性は優れて
いるが、加工性が悪く細線の加工コストが高くつく。

実施例２ 第１表中の本発明測高Ｎｏ５に示した化学＆ｌｌ戒の鋳
塊を、実施例１と同様な方法で０．０５ａ＊φ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、、Ｓｎ／Ｐｂ＝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１０１ｍ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Ｎ
ｏ５Ａ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 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１を磁波シールド
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 (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｆｅ：０．１〜４ｗｔ％とＺｎ、Ｐのうちの何れ
   か１種又は２種を合計で０．０１〜０．５ｗｔ％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。