JPH0357502A - 導電性樹脂添加用金属繊維の製造方法 - 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〕 本発明は導電性樹脂添加用金属繊維の製造方法に関する
もので、特に電子機器等のハウジングに導電性を持たせ
る為、基材となる熱可塑性樹脂に配合する金属繊維を安
価に効率良く製造する方法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、ボリブロピ
レン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ずる事が出来ず、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
いう問題がクローズアップされてきた。

電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ルドする方法が一般的
である。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、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。熱しながらこれらの方
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
。

近年、従来の製造工程をそのまま使用出来る導電性樹脂
を射出或形する方法、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、５〜５０μｍφの直径のも
のを１００〜ｉｏｏｏｏ本束ねた金属繊維束が使用され
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をマト
リンクスとなる熱可塑性樹脂ペレノト中に適当量配合さ
れ、射出戒形に供せられている。

上記金属繊維束の製造方法としては、次のようなものが
知られている。

（１）伸線、熱処理を繰返しながら、直径５０μｍφ以
下の極細線を製造し、これを多本数束ねる。

（２）メッキを施した金属素線を＋Ａ質の異なる金属管
の中に多本数収納し、金属管ごと押出、圧延、伸線して
多本数の金属素線を同時に減而加工し、最後に金属管と
メッキ層を溶解除去する。

（３）上記メッキの代わりに離型剤を塗布した金属素線
を多本数金属管内に収納し、一括して減面加工し、最後
に金属管を熔解除去し、離型剤を取り除く。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しながら上記（１）の方法は、１本１本の金属素線を
別々に伸線加工する必要があり、例えば銅線の場合では
、直径８ｍｍφの荒引線から直径５０μｍφの極細線に
伸線する迄、４〜５台の連続伸線機を使用する必要があ
り、単位時間当たりの製出量が少なく非常に高価なもの
となる。

又上記（２）、（３）の方法は多本数の金属素線を一括
して減面加工する点で合理的であり、上記（１）の方法
より優れているが、減面加工後に金属管とメソキ層又は
離型剤を除去する必要があり、コス１・高になるという
欠点があった。

この様に導電性樹脂をハウジング材ネ４とする事により
、電磁遮蔽を効率的に達威出来るが、そこに配合される
金属繊維が」二記製造方法の問題の為に、比較的高価と
なる事が実用化の点で障害となっていた。

〔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、前記熱可塑性樹脂に配
合される金属繊維を安価に効率良く製造する方法を提供
する事である。

即ち本発明は、金属テープを連続的に供給し、これを円
筒状に或形すると同時に、低融点金属壱含浸一体化した
多本数の金属素線の束を前記円筒状の金属テープの内部
に供給して複合素材となし、該複合素材を所望の寸法に
減而加工した後、必要に応じて外被の金属テープを機械
的又は化学的に剥離する事を特徴とする導電性樹脂添加
用金属繊維の製造方法である。

本発明の特徴とするところは、多本数の金属素線の束を
一括して減面加工する場合の問題点である金属素線どう
しの凝着防止を、減面加工後に除去する必要がない低融
点金属で行うものである。

ここでいう低融点金属とは、基材となる熱可塑性樹脂の
射出成形温度以下の融点を有する金属であり、Ｓｎ，Ｐ
ｂ．Ｂｉ．Ｃｄおよびそれらの合金が適宜選ばれる。こ
れらの低融点金属を含浸、体化した金属素線束は、射出
戒形時の温度で、低融点金属が溶融して素線は互いに分
離しからみ合い、その後樹脂の冷却によって、再び繊維
どうしが低融点金属で接合されるものである。

本発明における減面加工の方法は特に限定されるもので
はないが、伸線加工によるとダイスへの線通し作業の困
難さや、前方張力付与による金属繊維の引張破断等の問
題があり、この様な問題がなくて作業が容易な孔型ロー
ルによる圧延加工が望ましい。

金属素線としては直径０．　１〜１．　０　＋＋ｕｎφ
Φものが適当で、これより大きいと全体の装置が大きく
なって設備費がかさみ、直径０，１陥φ未満だとそこ迄
の加工に要する費用が既に高くついており、括して減面
加工する事のメリットが少なくなる。

又金属素線の材質としては、Ｃｕ及びＣｕ合金、ステン
レス、／ｌ等が適宜使用されるが、導電性と機械的強度
とを兼備する黄銅やリン青銅等のＣＵ合金が最適である
。

金属テープの材質としては、ＣｕやＡｆｆｉ或いはこれ
らの合金を使用することも出来るが、芯材に使用したの
と同様の低融点金属製のテープを用いると減面加工後の
金属管の除去も不要となるので更に効率的である。

次に本発明の実施態様を図面を用いて具体的に説明する
。

本発明は第１図に示す様に低融点金属を含浸一体化した
多本数の金属素線の束ａを送り出しボビン１から繰り出
すと共に、アンコイラー２から送り出された金属テープ
ｂをガイドロール３を経て、金属素線の束ａに縦添え状
態にし、戒形ダイス４によって第２図（ａ）、（＋））
に示す様に円筒状に成形し、前記金属素線の束ａを包み
込む。この際金属テプｂの突き合わせ部は第２図（ｂ）
の様に重ね合わせても良く、或いは溶接やロー付けによ
って接合しても差し支えない。

この様にして作製した複合素材Ｃを、潤滑剤ｅを潤滑剤
供給管７より滴下しつつ（或いは図示していないが潤滑
剤中）で、多数直列に配置した孔型圧延ロール５によっ
て減面加工して第２図（Ｃ）に示す様な断面形状の金属
繊維組或物ｄとし、ガイドロール３を経て巻取りボビン
６に巻取る。尚金属素線束ａへの低融点金属の含浸はこ
の様に予め前工程で行なっておいても良く、或いは低融
点金属の含浸と減面加工工程とが連続して行なわれる様
にしても差し支えない。又金属テープとしてＣＵやＡｌ
等を使用した場合は金属繊維＆ｉｌ或物ｄから金属テー
プを除去する必要があるが、この金属テープの除去は第
ｌ図における様に別工程で行なっても良く、或いは減面
加工工程に連続して金属テープの除去を行なっても差し
支えない。

［作用］ 本発明方法においては、多本数の金属素線束を一括して
減面加工する際の金属素線どうしの凝着防止を、金属素
線束に含浸した低融点金属により行なっているので、射
出成形時に低融点金属が熔融して個々の金属繊維が互い
に分離するので、従来の様に減面加工後に金属繊維を被
覆している金属を溶解して除去する必要がない。なお、
多本数の金属素線束を収容する金属管として低融点金属
テープを円筒状に成形したものを使用すれば、射出戒形
時に当該低融点金属が溶融して個々の金属繊維が互いに
分離するので、従来の様に減面加工後に金属素線束を収
容していた金属管を溶解して除去する必要もない。また
、これを適当な長さに切断後、熱可塑性樹脂に配合して
射出成形する際に、前記低融点金属が溶融し、潤滑効果
を呈して金属繊維の破断を防止すると共に、流動した後
凝固して金属繊維どうしを強固に接合する。従ってこの
様にして得られた威形品は、導電性が良好で優れた電磁
波遮蔽効果を呈すると共に、ヒートサイクル等を受けて
も接合部の抵抗増加による導電性の低下がなく長期信頼
性にも優れている。

以上の様に本発明の方法によれば、金属繊維の製造コス
トを下げる事が可能であると共に、本発明の方法により
製造した金属繊維組成物を使用すれば、優れた電磁波遮
蔽特性を有するハウジングが得られるものである。

〔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ｌ 第１図に示すラインを用いて、低融点金属（Ｓｎ−Ｐｂ
合金）を含浸した直径０．５冊φの６５／３５黄銅線４
００本の束ａをポビン１から繰り出すと共に、アンコイ
ラ−２から厚さ０．５肋のＡ２テープｂを送り出し、或
形ダイス４に通して円筒状に威形しつつ、これによって
前記黄銅線束ａを包囲し、外径１１ｍｍφの管状に威形
した。この様にして作製した複合素材Ｃを、潤滑剤供給
管７より潤滑剤ｅを滴下しつつ、孔型ロール５を［ａ３
６段並べたタンデム圧延機で圧延加工した。１ロール当
たりの減面加工率は１２％であり、■段目ロールの孔型
の断面は直径１０帥φ相当の断面積であり、３６段目は
直径１．　０　ｍｍφ相当のほぼ六角形の孔型をしてい
る。

次にこの様にして得られた金属繊維組威物ｄを別工程で
ＮａＯＨ水溶液に浸漬し、Ａｊ２の力を溶解して、Ｓｎ
−Ｐｂ合金の含浸した金属繊維束を得た。

実施例２ 金属テープｂとしてＡｆｆテープの代わりにＳｎＰｂテ
ーブを用いた以外は実施例１と同様な方法で直径１．　
０　ｍｍφ相当の金属繊維組戒物ｄを得た。

尚木実施例では、Ｓｎ−Ｐｂテーブの除去は行なわなか
った。

上記実施例１，２で得られた金属繊維組威物を、別ライ
ンにて長さ６ｍｍのベレノト状に切断後、金属繊維の配
合率が１．５ｗｔ％になる様にしてポリエチレンベレノ
トに配合し、導電性樹脂絹成物とした。この様にして製
造した導電性樹脂組或物を則出威形機に装填して、６０
Ｘ６０Ｘ３＋ｎｍの板状に射出威形した。

〔比較例〕

伸線加工によって製造した５０μｍφの６５／３５黄銅
線を４００本束ねて、その周囲にポリエチレン樹脂を押
出被覆したものを、上記実施例と同様な方法でポリエヂ
レンペレノトに配合し、実施例と同様な形状に射出成形
した。

上記実施例及び比較例によって得られた戒形体について
、−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１・サイクル試験前後の電磁波
シール１′特性を測定した。得られた結果を第１表に示
した。尚これらの方法によって製造した金属繊維につい
て製造コス］・の４Ｉ′Ｉ列的比較を行なった結果も第
１表に併記した。

１２ 第１表から明らかな様に、本発明の方法によれば金属繊
維を安価に製造する事が出来る。特に金属テープとして
低融点金属製のテープを用いた場合には非常に安価に製
造する事が出来ると共に、電磁波シールド効果も極めて
優れており、しかもヒー１・ザイクルを受けても（即ち
長時間使用しても）特性の劣化をあまり生しない。

一方比較例品は金属繊維の製造コストが極めて高いのみ
でなく、電磁波シールド効果もヒートサイクルにより著
しく劣化する。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば導電性樹脂用金属繊維を安価に効
率良く製造する事が出来る。しかもこの金属繊維を熱可
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
られるノ＼ウジング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く
、工業上顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は、本発明による導電性樹脂用金属繊維の製造工
程の一例を示す概略説明図、第２図（ａ）、（ｂ）及び
（Ｃ）はそれぞれ第１図のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ断
面図である。 １・・・金属素線束の送り出しボビン、　２・・・金属
テープの送り出しコイラー　　３・・・ガイドロール、
４・・・或形ダイス、　５・・・孔型圧延ロール、　６
・・・巻取りボビン、　７・・・潤滑油供給管、　ａ・
・低融点金属を含浸した金属素線の束、　　ｂ・・・金
属テープ、　Ｃ・・・複合素材、　ｄ・・・金属繊維組
戒物、Ｃ・・・潤滑油。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属テープを連続的に供給し、これを円筒状に成形する
   と同時に、低融点金属を含浸一体化した多本数の金属素
   線の束を前記円筒状の金属テープの内部に供給して複合
   素材となし、該複合素材を所望の寸法に減面加工した後
   、必要に応じて外被の金属テープを機械的又は化学的に
   剥離する事を特徴とする導電性樹脂添加用金属繊維の製
   造方法。