JPH0344435A - 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
間するものである。

〔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ｉｍ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、５〜５０ｎφ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３〜３０閣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、Ｚｎ：５〜４５
ｗｔ％とＮｉ、Ｃｏ、３４％Ｔｉ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ＺｎとＮｉ
、Ｃｏ、Ｓ　ｉ、　Ｔｉのうちの何れか１種又は２種以
上とを同時に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、これら両者の相乗効果によ
って長期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Ｎｉ、Ｃｏ、、Ｓｔ、Ｔｉのうちの何れ
か１種又は２種以上と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、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ちのである。

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。Ｚｎの含有量をＺｎ：５〜４５ｗｔ％と
限定したのは、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、４５−ｔ％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Ｎｉ、Ｃｏ、Ｓｔ、Ｔｉ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
ｔ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、０．１ｗＬ％未満では電磁波シールド特性の
改善効果が小さく、又２．Ｑｗｔ％を超えると加工性が
急激に低下する為である。尚ＮＬ、Ｃｏ、Ｓｔ、Ｔｉは
これらの白河れか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０．０８〜０．０３　ｓφ程度が
適当であって、０．０８＋ｗφ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．
０３　ｍφ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表に示す組成の２５皿角、長さ３
００Ｍの鋳塊を作製し、各面を２．５鵬ずつ面削して２
０ａｍ角とし、これを冷間圧延により直径８ａａφ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．Ｏ５ｌ１ｍφ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東にＡＢＳ樹脂を押出被覆した後、
長さＩｏｎ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放物を射出成形機に装填して、６
０Ｘ６０Ｘ３ｍｍ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°Ｃ
〜８０℃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０．０５ｗφ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別品Ｎｏ１〜８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
が少なすぎた比較別品Ｎｏ９及びＮｉ添加量が少なすぎ
た比較別品Ｎｏ１２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・多すぎた比較別品Ｎｏ１
Ｏ及びＮｉ、Ｃｏ、Ｓｉの合計添加量が多すぎた比較別
品Ｎｏ１１は加工性が悪く、通常の加工工程では０．０
５ａｕ＋＋φの極細線に伸線出来なかった。　又従来測
具として評価したＮｏ１３のタフピッチ銅とＮｏ１４の
７／３黄銅はヒートサイクルによる電磁波シールド特性
の劣化が顕著であった。

実施例２ 第１表中の本発明別品Ｎｏ５に示した化学組成の鋳塊を
、実施例１と同様な方法で０．０５ｍｍφ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１０ｍｍのベレットに切断し、当該ベレットをＡ
ＢＳ樹脂のベ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。その結果を本発明別品Ｎｏ５Ａと
して、前記本発明別品Ｎｏ５の評価結果と併せて第２表
に示した。

第２表 （※）３００ＭＨｚ電界でのシールド効果第２表から明
らかな様に、本発明別品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＆［ｌ酸
物を射出成形して得られる成形品は優れたｉｔ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）Ｚｎ：５〜４５ｗｔ％とＮｉ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｔｉ
   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。