JPH05269912A - 金属繊維マット/ポリマー複合材 - Google Patents
金属繊維マット/ポリマー複合材Info
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- JPH05269912A JPH05269912A JP4221276A JP22127692A JPH05269912A JP H05269912 A JPH05269912 A JP H05269912A JP 4221276 A JP4221276 A JP 4221276A JP 22127692 A JP22127692 A JP 22127692A JP H05269912 A JPH05269912 A JP H05269912A
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- sheet
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- fibers
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
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- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0073—Shielding materials
- H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
- H05K9/009—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising electro-conductive fibres, e.g. metal fibres, carbon fibres, metallised textile fibres, electro-conductive mesh, woven, non-woven mat, fleece, cross-linked
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C51/00—Shaping by thermoforming, i.e. shaping sheets or sheet like preforms after heating, e.g. shaping sheets in matched moulds or by deep-drawing; Apparatus therefor
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- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
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- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】熱可塑性のEMIまたは静電気のシールディン
グ付加シートで、熱成型業者がそれを必要とする面積だ
けのシールディングを得るために裁断可能であるシート
を提供する。 【構成】熱成形可能なEMIシールディング付加シート
が、ポリマー性フィルム類と繊維性のウエブであって、
熱成形される時に多孔質になる性質があるものの中から
選ばれた担体材料からなり、この担体はその中に金属マ
ットを少なくとも部分的に埋め込まれた状態で含み、該
金属マットは多数の細かい不特定方向に配列した金属繊
維からなり、前記担体材料は熱成形工程中に到達する最
高温度よりも低い温度の軟化点を有する。
グ付加シートで、熱成型業者がそれを必要とする面積だ
けのシールディングを得るために裁断可能であるシート
を提供する。 【構成】熱成形可能なEMIシールディング付加シート
が、ポリマー性フィルム類と繊維性のウエブであって、
熱成形される時に多孔質になる性質があるものの中から
選ばれた担体材料からなり、この担体はその中に金属マ
ットを少なくとも部分的に埋め込まれた状態で含み、該
金属マットは多数の細かい不特定方向に配列した金属繊
維からなり、前記担体材料は熱成形工程中に到達する最
高温度よりも低い温度の軟化点を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は不特定方向に配列した金
属繊維の不織マット、該マットから作られる金属/ポリ
マー複合材、及び特に熱成形可能の金属/ポリマー複合
材に関する。
属繊維の不織マット、該マットから作られる金属/ポリ
マー複合材、及び特に熱成形可能の金属/ポリマー複合
材に関する。
【0002】
【従来の技術】金属とポリマー材料とからなる種々の複
合材に多くの応用用途がある事が知られている。金属/
ポリマー複合材に関する重要な用途の一つに電磁波と高
周波のシールディング(遮蔽)がある。電子機器の内部
に起こるこの種の波動の干渉は、一般に電磁波干渉(E
MI)或は高周波干渉(RFI)と称されるが、以下両
者を一括してEMIとして表す。EMIシールディング
はしばしばEMI発生源を囲んで、EMIの照射と周囲
の装置への干渉を防止する。またその装置そのものにE
MIシールディングを施して、装置を電磁波照射の侵入
から保護する場合もある。
合材に多くの応用用途がある事が知られている。金属/
ポリマー複合材に関する重要な用途の一つに電磁波と高
周波のシールディング(遮蔽)がある。電子機器の内部
に起こるこの種の波動の干渉は、一般に電磁波干渉(E
MI)或は高周波干渉(RFI)と称されるが、以下両
者を一括してEMIとして表す。EMIシールディング
はしばしばEMI発生源を囲んで、EMIの照射と周囲
の装置への干渉を防止する。またその装置そのものにE
MIシールディングを施して、装置を電磁波照射の侵入
から保護する場合もある。
【0003】この種の複合材の他の重要な用途は、敏感
な電子部品を静電気の電荷から保護するものである。靜
電荷の蓄積は、例えば、表面の摩擦による帯電によって
起こり、高電位差を来すことがある。敏感な電子部品は
靜電気を帯びた表面に近ずけるか接触させると故障や破
壊を起こす事がある。輸送や取扱中に於て、電子部品の
静電気からの遮蔽には、そのものを伝導性の金属か金属
/ポリマー容器に入れ、その金属によってシールディン
グかファラデー箱様の表面を与え靜電場から保護する作
用を得る。シールディングは多くの応用に用いるために
は、熱成型によって個々の形や構造に成形される事が要
求される。熱成形の方法は、材料を加熱し好みの形に成
型する事からなっている。例えば、熱成形には種々の形
の容器か外被が用いられてきた。従来の熱成型では、熱
可塑性のシートをその軟化点以上に加熱し、それをモー
ルドにあてがい、真空を用いるか、空圧及び/または機
械的な加圧によって成型した。シートが冷やされるとモ
ールドの形が細部にわたって再生される。
な電子部品を静電気の電荷から保護するものである。靜
電荷の蓄積は、例えば、表面の摩擦による帯電によって
起こり、高電位差を来すことがある。敏感な電子部品は
靜電気を帯びた表面に近ずけるか接触させると故障や破
壊を起こす事がある。輸送や取扱中に於て、電子部品の
静電気からの遮蔽には、そのものを伝導性の金属か金属
/ポリマー容器に入れ、その金属によってシールディン
グかファラデー箱様の表面を与え靜電場から保護する作
用を得る。シールディングは多くの応用に用いるために
は、熱成型によって個々の形や構造に成形される事が要
求される。熱成形の方法は、材料を加熱し好みの形に成
型する事からなっている。例えば、熱成形には種々の形
の容器か外被が用いられてきた。従来の熱成型では、熱
可塑性のシートをその軟化点以上に加熱し、それをモー
ルドにあてがい、真空を用いるか、空圧及び/または機
械的な加圧によって成型した。シートが冷やされるとモ
ールドの形が細部にわたって再生される。
【0004】EMIシールディング作用を持った熱成形
可能物を作ることは出来る。しかしながら、用いられる
その方法は、時間がかかり比較的費用がかかる。その理
由の一つは、金属の被覆が形や構造が熱成形された後で
なされ、別途の二次処理の必要があるからである。また
加工工程からの副生物による環境への問題があり、更
に、この種の被覆物は古くなると砕けたり剥がれたりす
る傾向があり、それらのEMIとしての応用の制約にな
っていた。
可能物を作ることは出来る。しかしながら、用いられる
その方法は、時間がかかり比較的費用がかかる。その理
由の一つは、金属の被覆が形や構造が熱成形された後で
なされ、別途の二次処理の必要があるからである。また
加工工程からの副生物による環境への問題があり、更
に、この種の被覆物は古くなると砕けたり剥がれたりす
る傾向があり、それらのEMIとしての応用の制約にな
っていた。
【0005】金属/ポリマー複合材で、金属を散布か、
アーク噴霧か、蒸着によって連続的に被覆したものの技
術が知られている。米国特許第3,272,292号
(ナイセリー)は、不織の単層の金属シートを、金属融
解物から融解流体として大気中に押出し、金属流の表面
に安定した膜を形成する様に作用させることで調製する
技術を開示している。紡がれた金属単繊維を固化してか
ら、不織の繊維体として集める。単繊維の集合体を、次
いで、シート状に圧縮し、全てのか、またはいくつかの
隣接する繊維が結合されて、強度が与えられる。
アーク噴霧か、蒸着によって連続的に被覆したものの技
術が知られている。米国特許第3,272,292号
(ナイセリー)は、不織の単層の金属シートを、金属融
解物から融解流体として大気中に押出し、金属流の表面
に安定した膜を形成する様に作用させることで調製する
技術を開示している。紡がれた金属単繊維を固化してか
ら、不織の繊維体として集める。単繊維の集合体を、次
いで、シート状に圧縮し、全てのか、またはいくつかの
隣接する繊維が結合されて、強度が与えられる。
【0006】米国特許第3,565,127号(ナイセ
リーら)は複合材の編物構造であって、脆い繊維状の材
料を編んだものを平行な束にして、次の工程に備えて、
その束を一つの単位として包みにするか、包みを紐で結
わえて保持するものを開示している。その繊維状材料は
無機の耐熱性の繊維で、例えば、炭素、ホウ素、水晶、
炭化ケイ素などから選ばれる。その束を織るための中味
の糸は非常に多種類の高弾性、高強度の材料の中から選
んで作ることが出来る。
リーら)は複合材の編物構造であって、脆い繊維状の材
料を編んだものを平行な束にして、次の工程に備えて、
その束を一つの単位として包みにするか、包みを紐で結
わえて保持するものを開示している。その繊維状材料は
無機の耐熱性の繊維で、例えば、炭素、ホウ素、水晶、
炭化ケイ素などから選ばれる。その束を織るための中味
の糸は非常に多種類の高弾性、高強度の材料の中から選
んで作ることが出来る。
【0007】他の連続的な金属被覆材の例として、短
い、真直な、短繊維の金属を熱可塑性のシート材料の中
に混合するか、またはそれをシート上に被覆するかし
た、高加重のものがある。EMIシールディングの効果
は、金属/ポリマー複合材の全体としての電導性による
から、高電導性の大きいものを用いるとより良いEMI
シールディングが得られる。電導性の繊維をポリマーの
中に入れたり、ポリマーの表面にこの種の繊維を被覆す
ることによって、電導性が得られる場合、全体としての
電導性は個々の繊維の電導度と、同様にまた該繊維間の
接触の度合によっている。短い短繊維の電導性繊維は繊
維間の十分な電気的接触を得るために高濃度であること
が要求される。金属の加重が大きくなると、得られる金
属/ポリマー複合材の物理的性質に逆効果をもたらす。
どの様な電導性繊維を用いても、それらを含むポリマー
が熱成形工程の間に引き伸ばされると、接触の数は有意
に減少するので、同時発生的にEMIシールディングの
効果を減殺する。
い、真直な、短繊維の金属を熱可塑性のシート材料の中
に混合するか、またはそれをシート上に被覆するかし
た、高加重のものがある。EMIシールディングの効果
は、金属/ポリマー複合材の全体としての電導性による
から、高電導性の大きいものを用いるとより良いEMI
シールディングが得られる。電導性の繊維をポリマーの
中に入れたり、ポリマーの表面にこの種の繊維を被覆す
ることによって、電導性が得られる場合、全体としての
電導性は個々の繊維の電導度と、同様にまた該繊維間の
接触の度合によっている。短い短繊維の電導性繊維は繊
維間の十分な電気的接触を得るために高濃度であること
が要求される。金属の加重が大きくなると、得られる金
属/ポリマー複合材の物理的性質に逆効果をもたらす。
どの様な電導性繊維を用いても、それらを含むポリマー
が熱成形工程の間に引き伸ばされると、接触の数は有意
に減少するので、同時発生的にEMIシールディングの
効果を減殺する。
【0008】米国特許第4,678,699号(クリチ
ェフスキイら)は、少なくとも1層の熱可塑性層と、少
なくとも1層のシールディング層を持った圧断すること
の出来る熱可塑性の複合材を開示しているが、この複合
材は少なくとも30デシベル(dB)のEMI/RFI
シールディング効果を有する。一つの実施態様として、
そのシールディング層は編んだ金属網か膜である。該シ
ールディング層は熱可塑性の層に接着されているか、ま
たは熱可塑性層の中に埋め込まれている。
ェフスキイら)は、少なくとも1層の熱可塑性層と、少
なくとも1層のシールディング層を持った圧断すること
の出来る熱可塑性の複合材を開示しているが、この複合
材は少なくとも30デシベル(dB)のEMI/RFI
シールディング効果を有する。一つの実施態様として、
そのシールディング層は編んだ金属網か膜である。該シ
ールディング層は熱可塑性の層に接着されているか、ま
たは熱可塑性層の中に埋め込まれている。
【0009】他の代替法として、金属で被覆した高分子
繊維を金属繊維の代わりに用いて、EMIシールディン
グとしてプラスチックに詰めるか、コーチングする方法
がある。これらの複合材は重量を減らすことが出来、そ
れらを無垢の金属繊維で作った場合よりもある程度のコ
ストを下げることが出来る。しかし、無垢の金属繊維で
作られたものに比較して、それらのEMIシールディン
グ性能は著しく減少される。この減少は、複合材が熱成
形基体によって変形されたり伸ばされたりする際に、繊
維の電導性の表面が一般に破壊されることによる。
繊維を金属繊維の代わりに用いて、EMIシールディン
グとしてプラスチックに詰めるか、コーチングする方法
がある。これらの複合材は重量を減らすことが出来、そ
れらを無垢の金属繊維で作った場合よりもある程度のコ
ストを下げることが出来る。しかし、無垢の金属繊維で
作られたものに比較して、それらのEMIシールディン
グ性能は著しく減少される。この減少は、複合材が熱成
形基体によって変形されたり伸ばされたりする際に、繊
維の電導性の表面が一般に破壊されることによる。
【0010】熱成形処理の後に連続層の金属被覆を施す
他の例として、打抜き板の使用があるが(高分子基体の
切片であって熱成形業者が押出機業者から購入するも
の)、このものは種々の金属積層板から作られていた。
この種の既製の打抜き板の金属層は、箔か繊維状被覆か
らなっている。この種の材料は、例えば、300%の伸
張の様な熱成形工程で起こる、過度の形態変化には一般
に耐えられない。そこで、この種の熱成形可能の材料を
EMIシールディングに利用する場合、その有効性は使
用される金属そのものの伸展性に依存する。例えば、米
国特許第4,689,098号(ゴーガン)を参照され
たい。
他の例として、打抜き板の使用があるが(高分子基体の
切片であって熱成形業者が押出機業者から購入するも
の)、このものは種々の金属積層板から作られていた。
この種の既製の打抜き板の金属層は、箔か繊維状被覆か
らなっている。この種の材料は、例えば、300%の伸
張の様な熱成形工程で起こる、過度の形態変化には一般
に耐えられない。そこで、この種の熱成形可能の材料を
EMIシールディングに利用する場合、その有効性は使
用される金属そのものの伸展性に依存する。例えば、米
国特許第4,689,098号(ゴーガン)を参照され
たい。
【0011】特開平2−276297号公報は成形され
たEMIシールディングシートで、細長い金属繊維をマ
ットにし、マットの上下両面に合成樹脂フィルムを付着
させ、真空成形したものを開示している。この長い金属
繊維は、合成樹脂フィルムの破れを抑制する事が示され
ている。フィルム層と金属マットの間には合成樹脂製の
不織ウエブを置く。次いでこの不織ウエブを金属マット
と針穴を開けて互いに絡ませ、フィルム層をそのウエブ
の両面に重ね合わせて真空で成形する。
たEMIシールディングシートで、細長い金属繊維をマ
ットにし、マットの上下両面に合成樹脂フィルムを付着
させ、真空成形したものを開示している。この長い金属
繊維は、合成樹脂フィルムの破れを抑制する事が示され
ている。フィルム層と金属マットの間には合成樹脂製の
不織ウエブを置く。次いでこの不織ウエブを金属マット
と針穴を開けて互いに絡ませ、フィルム層をそのウエブ
の両面に重ね合わせて真空で成形する。
【0012】特開昭62−176823号公報(198
7.8.3.発行)は、熱成形可能のラミネートシート
の圧縮成形方法を開示しているが、このシートは高い可
塑性を持った合金と熱成形可能樹脂とからなり、最初は
低圧でそして成型が進むと徐々に圧力を上昇するもので
ある。この方法は、最終的な熱成形物の破れや剥がれを
減少させると記されている。電導性繊維によるEMIシ
ールディング効果を改善するための解決法が幾つか試み
られた。繊維間に加圧熔着や焼着結合を作ることによっ
て電気伝導度を向上させることが出来るが、しかし、熔
着したマット全体の柔軟性と伸展性を減少させる。焼着
するか他の方法で結合させた金属/ポリマー複合材シー
トは、繊維自体を破壊するか、結合を壊すか、またはそ
の双方である様な強度以上の力で熱成型することはでき
ず、そのときはシールディング効果が急激に失われる。
7.8.3.発行)は、熱成形可能のラミネートシート
の圧縮成形方法を開示しているが、このシートは高い可
塑性を持った合金と熱成形可能樹脂とからなり、最初は
低圧でそして成型が進むと徐々に圧力を上昇するもので
ある。この方法は、最終的な熱成形物の破れや剥がれを
減少させると記されている。電導性繊維によるEMIシ
ールディング効果を改善するための解決法が幾つか試み
られた。繊維間に加圧熔着や焼着結合を作ることによっ
て電気伝導度を向上させることが出来るが、しかし、熔
着したマット全体の柔軟性と伸展性を減少させる。焼着
するか他の方法で結合させた金属/ポリマー複合材シー
トは、繊維自体を破壊するか、結合を壊すか、またはそ
の双方である様な強度以上の力で熱成型することはでき
ず、そのときはシールディング効果が急激に失われる。
【0013】複合材に詰められるかまたはコーチングさ
れる電導性繊維に、長い繊維で、電導性を継続して確保
するために繊維間の接触が少なくてもよいいものを用い
て、電気伝導性を改善することが出来るであろう。しか
しながら、金属繊維はそれが無垢の状態では殆ど伸張し
ない。もし全く伸張しなければそれらの繊維が熱成形の
工程で破壊されない場合は、ポリマーから相対的に滑り
出さざるを得なくなる。ポリマーの構造の変化によっ
て、繊維はその形態を変える。網の存在によって複合材
の塑性流動のために必要とする熱成形張力は劇的に増加
するので、そのことで再び繊維そのもの、繊維間の結
合、またはその双方が破壊されることになる。加えて、
曲面や角の表面では繊維が表面から突き出すこともあり
得る。
れる電導性繊維に、長い繊維で、電導性を継続して確保
するために繊維間の接触が少なくてもよいいものを用い
て、電気伝導性を改善することが出来るであろう。しか
しながら、金属繊維はそれが無垢の状態では殆ど伸張し
ない。もし全く伸張しなければそれらの繊維が熱成形の
工程で破壊されない場合は、ポリマーから相対的に滑り
出さざるを得なくなる。ポリマーの構造の変化によっ
て、繊維はその形態を変える。網の存在によって複合材
の塑性流動のために必要とする熱成形張力は劇的に増加
するので、そのことで再び繊維そのもの、繊維間の結
合、またはその双方が破壊されることになる。加えて、
曲面や角の表面では繊維が表面から突き出すこともあり
得る。
【0014】更に加えて、熱成形されるポリマーの基体
局部を適当に加熱し最終製品の壁厚を制御するために、
しばしば、当て板が熱成形機の加熱容器の内側にあてが
われる。シート内にある如何なる金属層も、加熱工程で
シートの加熱諸特性に阻害的に働く。従来技術によるE
MIシールディング用の積層板や組成物を用いる場合
に、好ましい加熱様式を得るために起こる反射や吸収の
障害は避けられない。望まれる事とは反対に、作られた
穴を通って出て来るEMIの量は穴の最大方向の長さに
比例し、穴の全面積には関連しない。具体的には、1m
mx1mmの穴(面積=1.00mm2 )はEMIの通
過に関しては、3.0mmx0.05mmの穴(面積=
0.15mm2 )よりも、1mm2 はその面積が0.1
5mm 2 の6倍もあるにも関わらず、通過量が少ないと
信じられている。これは時には溝穴効果と呼ばれる。
局部を適当に加熱し最終製品の壁厚を制御するために、
しばしば、当て板が熱成形機の加熱容器の内側にあてが
われる。シート内にある如何なる金属層も、加熱工程で
シートの加熱諸特性に阻害的に働く。従来技術によるE
MIシールディング用の積層板や組成物を用いる場合
に、好ましい加熱様式を得るために起こる反射や吸収の
障害は避けられない。望まれる事とは反対に、作られた
穴を通って出て来るEMIの量は穴の最大方向の長さに
比例し、穴の全面積には関連しない。具体的には、1m
mx1mmの穴(面積=1.00mm2 )はEMIの通
過に関しては、3.0mmx0.05mmの穴(面積=
0.15mm2 )よりも、1mm2 はその面積が0.1
5mm 2 の6倍もあるにも関わらず、通過量が少ないと
信じられている。これは時には溝穴効果と呼ばれる。
【0015】従って、極端に細い間隙であっても、開口
部がかなりに縦長の構造の時には、これを避けなければ
ならない。多層構造のEMI保護被覆は、シールディン
グ被覆の隣接する表面上に構成される電導性面が出来、
隣接する被覆層によって細い裂け目がなくなり、シール
ディングが効果的になり得る。この故に、金属の繊維、
粒子、フレークをバルクのポリマー中に単純に押出し成
型したり積層することは、常に有効でなかった。金属
は、とりわけシーリング面を含ませるために、または、
特別のガスケットか電気コネクターによって少なくとも
相対する表面と電気的な接触を持つ様に、適切にポリマ
ー中に分布させられなければならない。
部がかなりに縦長の構造の時には、これを避けなければ
ならない。多層構造のEMI保護被覆は、シールディン
グ被覆の隣接する表面上に構成される電導性面が出来、
隣接する被覆層によって細い裂け目がなくなり、シール
ディングが効果的になり得る。この故に、金属の繊維、
粒子、フレークをバルクのポリマー中に単純に押出し成
型したり積層することは、常に有効でなかった。金属
は、とりわけシーリング面を含ませるために、または、
特別のガスケットか電気コネクターによって少なくとも
相対する表面と電気的な接触を持つ様に、適切にポリマ
ー中に分布させられなければならない。
【0016】加えて、EMIシールディング効果を得る
ために従来の技術で作られたシートは、熱成形機(例え
ば、1段階シールディングのもの)から直接取り出され
るので、熱成形用の打抜き板がその全体にわたって金属
積層かシールディング層を含むものである事が条件にな
る。この種の打ち抜き板は一般的に大型の方形として販
売されているので、結果として使われないシールディン
グ材のためにコストが掛かりすぎる様になる。また、製
作のためにこの種の材料から発生する端材(最終的な熱
成形物に含まれない材料の部分)は、金属充填物がある
ために粉にして再使用する事が出来ない。
ために従来の技術で作られたシートは、熱成形機(例え
ば、1段階シールディングのもの)から直接取り出され
るので、熱成形用の打抜き板がその全体にわたって金属
積層かシールディング層を含むものである事が条件にな
る。この種の打ち抜き板は一般的に大型の方形として販
売されているので、結果として使われないシールディン
グ材のためにコストが掛かりすぎる様になる。また、製
作のためにこの種の材料から発生する端材(最終的な熱
成形物に含まれない材料の部分)は、金属充填物がある
ために粉にして再使用する事が出来ない。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】そこで、EMIまたは
靜電気のシールディング付加材で熱成形可能高分子物質
の上で、シールディングされるべき物の表面だけを覆う
ことの出来るもののニーズが存在する。加えて、コスト
を削減し加工適性を向上させる事が出来る材料で、熱成
形業者が、特定の熱成形可能物を大量生産する場合も、
また試作段階の限られた成型にも、便利に有効なコスト
で使用する事の出来るもののニーズがある。この種の熱
成形可能EMIシールディング付加シートは、そのもの
と基体のポリマー材料との間に有意な量の空気を含有し
てはならない。それは、この製品を熱成形装置から取り
出す時や、引き続く処理と熱成形物の使用時に、電導性
の付加コーチングがポリマー基体から剥がれる傾向を減
らすためである。また、この様な空気の空間があると、
それが熱成形操作の熱で膨張し、破裂してEMIシール
ドに大きな穴を作り、その効果が減殺される恐れがある
からである。
靜電気のシールディング付加材で熱成形可能高分子物質
の上で、シールディングされるべき物の表面だけを覆う
ことの出来るもののニーズが存在する。加えて、コスト
を削減し加工適性を向上させる事が出来る材料で、熱成
形業者が、特定の熱成形可能物を大量生産する場合も、
また試作段階の限られた成型にも、便利に有効なコスト
で使用する事の出来るもののニーズがある。この種の熱
成形可能EMIシールディング付加シートは、そのもの
と基体のポリマー材料との間に有意な量の空気を含有し
てはならない。それは、この製品を熱成形装置から取り
出す時や、引き続く処理と熱成形物の使用時に、電導性
の付加コーチングがポリマー基体から剥がれる傾向を減
らすためである。また、この様な空気の空間があると、
それが熱成形操作の熱で膨張し、破裂してEMIシール
ドに大きな穴を作り、その効果が減殺される恐れがある
からである。
【0018】
【課題を解決するための手段】ポリマー性の担体材料で
多孔質であるか、または熱成型の過程で多孔質になるも
のであって、多数の細くて不規則に配向した金属繊維か
らなる金属マットを少なくとも部分的に埋め込んでお
り、熱成形中に担体材料が軟化し、金属繊維マットが熱
成型の最高温度よりも低い温度の融点を持つものによっ
て、この種の付加用シートが供与される事が発見され
た。好ましい付加用シートは、熱成形用材料の外表面の
被覆を必要とせず、予め電導性ペイントを塗布しておく
必要のある別工程無しで機能する。また、アーク散布法
や積層法を用いた場合にそれを必要とする様な、熱成形
された製品の金属被覆部分にペイントを塗り直す必要も
避けられる。ここで提供される好ましいEMIシールデ
ィング付加材料は、ポリマー基体の打抜き板の好的熱特
性に影響を与えないし、熱成形の回転時間を有意に増加
させないであろう。この材料はまた、端材を再粉砕して
押出機で回収することで廃棄物を減らす。
多孔質であるか、または熱成型の過程で多孔質になるも
のであって、多数の細くて不規則に配向した金属繊維か
らなる金属マットを少なくとも部分的に埋め込んでお
り、熱成形中に担体材料が軟化し、金属繊維マットが熱
成型の最高温度よりも低い温度の融点を持つものによっ
て、この種の付加用シートが供与される事が発見され
た。好ましい付加用シートは、熱成形用材料の外表面の
被覆を必要とせず、予め電導性ペイントを塗布しておく
必要のある別工程無しで機能する。また、アーク散布法
や積層法を用いた場合にそれを必要とする様な、熱成形
された製品の金属被覆部分にペイントを塗り直す必要も
避けられる。ここで提供される好ましいEMIシールデ
ィング付加材料は、ポリマー基体の打抜き板の好的熱特
性に影響を与えないし、熱成形の回転時間を有意に増加
させないであろう。この材料はまた、端材を再粉砕して
押出機で回収することで廃棄物を減らす。
【0019】以下、本発明を要約して説明する。本発明
は熱可塑性のEMIまたは靜電気のシールディング付加
シートで、熱成型業者がそれを必要とする面積だけのシ
ールディングを得るために裁断可能であるシートを提供
する。本発明は熱成形可能のEMIシールディング付加
シートであって、多孔性であるかまたは熱成形工程中で
多孔性になる性質のある、ポリマーシート材料と繊維性
ウエブ類の中から選ばれた担体材料からなり、そして該
担体材料はその中に多数の細くて不規則に配列した金属
繊維からなる金属マットを少なくとも部分的に埋め込ん
でおり、ここで該担体材料は、前記熱成形の工程で到達
する最高温度よりも低い温度の軟化温度を持つものであ
る事を特徴とする。
は熱可塑性のEMIまたは靜電気のシールディング付加
シートで、熱成型業者がそれを必要とする面積だけのシ
ールディングを得るために裁断可能であるシートを提供
する。本発明は熱成形可能のEMIシールディング付加
シートであって、多孔性であるかまたは熱成形工程中で
多孔性になる性質のある、ポリマーシート材料と繊維性
ウエブ類の中から選ばれた担体材料からなり、そして該
担体材料はその中に多数の細くて不規則に配列した金属
繊維からなる金属マットを少なくとも部分的に埋め込ん
でおり、ここで該担体材料は、前記熱成形の工程で到達
する最高温度よりも低い温度の軟化温度を持つものであ
る事を特徴とする。
【0020】本発明はまた、EMIシールディング付加
シートからなる熱成形性の製品と、基体ポリマーで、そ
の全体の熱成形温度が金属繊維の融解開始温度よりも高
いものであることを特徴とする。本発明は、シールディ
ングされるべき部分の形と大きさにEMIシールディン
グを裁断することが出来るため、熱成形業者に対してE
MIシールディングのコストを節約させる。熱成形に続
く、ポリマー基体の打抜き板のトリミング作業による端
材は切り取られ、再粉砕して再利用される。本発明は熱
成形の過程でポリマー材料に加えられるため、本発明は
一段階のEMIシールディングと熱成形工程からなる事
になる。もし必要ならば、本発明は基体ポリマーが予備
加熱された後に加えることが出来るが、これによって、
ポリマー基体の打抜き板にどの様に特異的な加熱特性を
持ったのを用いても、大きな影響を受けず、作業のサイ
クル時間が過度に増加することもない。
シートからなる熱成形性の製品と、基体ポリマーで、そ
の全体の熱成形温度が金属繊維の融解開始温度よりも高
いものであることを特徴とする。本発明は、シールディ
ングされるべき部分の形と大きさにEMIシールディン
グを裁断することが出来るため、熱成形業者に対してE
MIシールディングのコストを節約させる。熱成形に続
く、ポリマー基体の打抜き板のトリミング作業による端
材は切り取られ、再粉砕して再利用される。本発明は熱
成形の過程でポリマー材料に加えられるため、本発明は
一段階のEMIシールディングと熱成形工程からなる事
になる。もし必要ならば、本発明は基体ポリマーが予備
加熱された後に加えることが出来るが、これによって、
ポリマー基体の打抜き板にどの様に特異的な加熱特性を
持ったのを用いても、大きな影響を受けず、作業のサイ
クル時間が過度に増加することもない。
【0021】本発明のEMIシールディング付加シート
は十分に多孔性であるか、または熱成形の間に多孔質に
なり得るもので、この事で熱成型材料の成形工程でシー
トとポリマー基体との間に多量の空気が取り込まれるこ
とを防止する。
は十分に多孔性であるか、または熱成形の間に多孔質に
なり得るもので、この事で熱成型材料の成形工程でシー
トとポリマー基体との間に多量の空気が取り込まれるこ
とを防止する。
【0022】本発明の好適な実施態様としては、担体材
料は多孔質の不織ウエブであり、最も好ましくは融解ブ
ロー繊維である。これらの不織繊維は不特定方向に分布
した金属繊維と絡み合わされシート状にされる。本発明
の他の実施態様としては、担体材料が薄いポリマーのフ
ィルムであり、該フィルムが熱成形の過程で多孔質にな
る性質を持つものである。更に本発明の実施には担体材
料が薄いポリマー性の材料で、機械的に十分な数の穴を
開けてあり、熱成形の工程でガス抜が抜けるように十分
に多孔質にしてあるものが適する。
料は多孔質の不織ウエブであり、最も好ましくは融解ブ
ロー繊維である。これらの不織繊維は不特定方向に分布
した金属繊維と絡み合わされシート状にされる。本発明
の他の実施態様としては、担体材料が薄いポリマーのフ
ィルムであり、該フィルムが熱成形の過程で多孔質にな
る性質を持つものである。更に本発明の実施には担体材
料が薄いポリマー性の材料で、機械的に十分な数の穴を
開けてあり、熱成形の工程でガス抜が抜けるように十分
に多孔質にしてあるものが適する。
【0023】本発明の熱成形可能物は少なくとも20
%、少なくとも特定の複合材の部分に於いては、好まし
くはその本来の大きさより300%は、電気的な連結を
失う事なく、伸展させることが出来る。
%、少なくとも特定の複合材の部分に於いては、好まし
くはその本来の大きさより300%は、電気的な連結を
失う事なく、伸展させることが出来る。
【0024】本発明はEMIまたは静電気の熱成形可能
なシールディング製品を、次の段階を踏んで調製する事
を特徴とする。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)前記ポリマー基体を、その熱成形温度のある範囲に
達するのに十分な時間加熱し、 c)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 d)前記製品を、前記担体材料が軟化し、上記金属マッ
トが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せし
めるに十分な時間加熱して、 e)前記製品を希望する形に熱成形する。
なシールディング製品を、次の段階を踏んで調製する事
を特徴とする。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)前記ポリマー基体を、その熱成形温度のある範囲に
達するのに十分な時間加熱し、 c)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 d)前記製品を、前記担体材料が軟化し、上記金属マッ
トが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せし
めるに十分な時間加熱して、 e)前記製品を希望する形に熱成形する。
【0025】本発明はEMIまたは静電気の熱成形可能
シールディング製品を、次の段階を踏んで調製する別の
方法を提供する。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 c)前記製品を、前記担体材料が軟化し、上記金属マッ
トが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せし
めるに十分な時間加熱して、 d)前記製品を希望する形に熱成形する。
シールディング製品を、次の段階を踏んで調製する別の
方法を提供する。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 c)前記製品を、前記担体材料が軟化し、上記金属マッ
トが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せし
めるに十分な時間加熱して、 d)前記製品を希望する形に熱成形する。
【0026】ここで用いられるように、以下の言葉は次
の意味を有する。 1.「ポリマー基体」と「基体ポリマー」はここでは互
換性があり、例えば、ABS(アクリルニトリル−ブタ
ジエン−スチレン)の様な熱成形されるポリマーを意味
する。この材料には、以下に規定するEMIシールディ
ング付加シートを熱成型させるまでは、EMIシールデ
ィング効果を有しない。 2.「担体材料」と「多孔性担体材料」とは、熱可塑性
材料であって、その内部に金属繊維が埋め込まれるか絡
み合わされて、EMIシールディング付加シートを形成
するものである。該担体材料は、多種ポリマーか、単一
ポリマーか、または両者の混合物からなる、フィルムか
繊維マットからなっている。1層以上の担体材料が用い
られる。該材料は熱成形以前に多孔性であるか、または
熱成形工程の間に多孔質になり得るものである。 3.「EMIシールディング付加シート」とは、担体材
料と金属繊維を含むシートであって、そのシートは熱成
形可能製品であり、担体材料は軟化し、金属繊維が該製
品の熱成形温度以下の温度で融解するものである。 4.「熱成形可能製品」とは、基体ポリマーとEMIシ
ールディング付加シートの複合したものを意味する。
の意味を有する。 1.「ポリマー基体」と「基体ポリマー」はここでは互
換性があり、例えば、ABS(アクリルニトリル−ブタ
ジエン−スチレン)の様な熱成形されるポリマーを意味
する。この材料には、以下に規定するEMIシールディ
ング付加シートを熱成型させるまでは、EMIシールデ
ィング効果を有しない。 2.「担体材料」と「多孔性担体材料」とは、熱可塑性
材料であって、その内部に金属繊維が埋め込まれるか絡
み合わされて、EMIシールディング付加シートを形成
するものである。該担体材料は、多種ポリマーか、単一
ポリマーか、または両者の混合物からなる、フィルムか
繊維マットからなっている。1層以上の担体材料が用い
られる。該材料は熱成形以前に多孔性であるか、または
熱成形工程の間に多孔質になり得るものである。 3.「EMIシールディング付加シート」とは、担体材
料と金属繊維を含むシートであって、そのシートは熱成
形可能製品であり、担体材料は軟化し、金属繊維が該製
品の熱成形温度以下の温度で融解するものである。 4.「熱成形可能製品」とは、基体ポリマーとEMIシ
ールディング付加シートの複合したものを意味する。
【0027】5.「部分的に埋め込まれた」とは、金属
繊維の全体ではないがその一部分が、該繊維を含んでい
る担体の表面から突き出ている事を意味する。 6.「完全に埋め込まれた」とは、全ての金属繊維が、
該繊維を含んでいる担体の表面から突き出ていないる事
を意味する。 7.ここで用いられる「多孔質」とは、本発明の担体物
質がガス透過性であり、熱成形工程中に存在する空気そ
の他のガスがかなりの量で担体材料中に残り、担体材料
とポリマー基体との間に気泡を作らない様な状態である
ことを意味する。 8.ここで用いられる「金属」とは、原子としての金属
或は金属合金であり、ASM金属ハンドブック、第8
版、第1卷、「金属の性質と選択」の規定によるもので
ある。 9.「金属マット」または「金属のマット」とは、不特
定方向に配向し、複数の交差を有する細い金属繊維から
なるマットを意味する。
繊維の全体ではないがその一部分が、該繊維を含んでい
る担体の表面から突き出ている事を意味する。 6.「完全に埋め込まれた」とは、全ての金属繊維が、
該繊維を含んでいる担体の表面から突き出ていないる事
を意味する。 7.ここで用いられる「多孔質」とは、本発明の担体物
質がガス透過性であり、熱成形工程中に存在する空気そ
の他のガスがかなりの量で担体材料中に残り、担体材料
とポリマー基体との間に気泡を作らない様な状態である
ことを意味する。 8.ここで用いられる「金属」とは、原子としての金属
或は金属合金であり、ASM金属ハンドブック、第8
版、第1卷、「金属の性質と選択」の規定によるもので
ある。 9.「金属マット」または「金属のマット」とは、不特
定方向に配向し、複数の交差を有する細い金属繊維から
なるマットを意味する。
【0028】次いで、更に本発明の詳細について説明す
る。不特定方向に配向した金属繊維からなるマットと結
合される担体材料は、必要とするEMIシールディング
付加シートの使用目的と、最終的な熱成形可能製品への
要求性能によって、広い範囲の多孔性の不織ウエブとポ
リマー材料から選定され得る。該担体は単層のシート状
材料でもよい。また該担体材料は、諸材料からなる多層
のものか、または特殊の物理的性質、熱特性、ポリマー
基体接着性を得るために、種々の異なった材料から作ら
れた繊維の混合物であってよい。
る。不特定方向に配向した金属繊維からなるマットと結
合される担体材料は、必要とするEMIシールディング
付加シートの使用目的と、最終的な熱成形可能製品への
要求性能によって、広い範囲の多孔性の不織ウエブとポ
リマー材料から選定され得る。該担体は単層のシート状
材料でもよい。また該担体材料は、諸材料からなる多層
のものか、または特殊の物理的性質、熱特性、ポリマー
基体接着性を得るために、種々の異なった材料から作ら
れた繊維の混合物であってよい。
【0029】有効な担体材料は、多孔性であるか、また
は熱成形の間に多孔質になり得るものである。ある種の
シート材料は非常に薄いフィルムとして利用される時に
のみ多孔性を発揮する。フィルムが厚すぎると多孔質に
なり得ず、得られる熱成形製品は、EMIシールディン
グ付加シートとポリマー基体の間に空気が取り込まれた
ものになる。本来的に多孔性であるか、フィルムが厚い
ときには機械的に多孔性にすることが、この材料にとっ
て必要である。有効な担体材料は熱成形温度の最高値よ
りも低い温度で軟化し、金属繊維やポリマー基体と合わ
せて最終製品を作る場合に可燃性でないことが適する。
は熱成形の間に多孔質になり得るものである。ある種の
シート材料は非常に薄いフィルムとして利用される時に
のみ多孔性を発揮する。フィルムが厚すぎると多孔質に
なり得ず、得られる熱成形製品は、EMIシールディン
グ付加シートとポリマー基体の間に空気が取り込まれた
ものになる。本来的に多孔性であるか、フィルムが厚い
ときには機械的に多孔性にすることが、この材料にとっ
て必要である。有効な担体材料は熱成形温度の最高値よ
りも低い温度で軟化し、金属繊維やポリマー基体と合わ
せて最終製品を作る場合に可燃性でないことが適する。
【0030】理論を云々するつもりはないが、担体材料
が不織の金属マットと結合することで多孔質になってお
り、熱成形の間に、EMIシールディング付加シート全
体に、好ましくないガス発生をもたらすと信じられてい
る。付加される熱成形材料が多孔質でない場合は、ガス
はシールディングシート中に拡散しないと思われる。ガ
スはシールディングシートとポリマー基体層との間に取
り込まれて、大きな空気穴か泡を作り、これらは引き続
く取扱や熱成形部品の使用中に、EMIシールディング
付加シートのあちこちにはげ落ち部分を作るか、破裂し
て、EMIシールディングに穴が出来る。
が不織の金属マットと結合することで多孔質になってお
り、熱成形の間に、EMIシールディング付加シート全
体に、好ましくないガス発生をもたらすと信じられてい
る。付加される熱成形材料が多孔質でない場合は、ガス
はシールディングシート中に拡散しないと思われる。ガ
スはシールディングシートとポリマー基体層との間に取
り込まれて、大きな空気穴か泡を作り、これらは引き続
く取扱や熱成形部品の使用中に、EMIシールディング
付加シートのあちこちにはげ落ち部分を作るか、破裂し
て、EMIシールディングに穴が出来る。
【0031】担体材料に適するポリマー材料の例として
は、エチレン/ブチルアクリレート共重合物、エチレン
/酢酸ビニルア共重合物、エチレン/メタアクリル酸共
重合物、熱可塑性ポリエステルで、例えば、イーストマ
ン・ケミカル社販売の6763PETG、E.I.デュ
ポン・ド・ナムール社(デュポン社)販売のバイネルC
XA樹脂、ダウ・ケミカル社販売のDAF801とDA
F909、ポリアミド類またはそれらの混合物などであ
るが、これらに限定されない。
は、エチレン/ブチルアクリレート共重合物、エチレン
/酢酸ビニルア共重合物、エチレン/メタアクリル酸共
重合物、熱可塑性ポリエステルで、例えば、イーストマ
ン・ケミカル社販売の6763PETG、E.I.デュ
ポン・ド・ナムール社(デュポン社)販売のバイネルC
XA樹脂、ダウ・ケミカル社販売のDAF801とDA
F909、ポリアミド類またはそれらの混合物などであ
るが、これらに限定されない。
【0032】種々の広範囲の金属と金属合金が本発明の
EMIシールディング付加シートに用いられる。有用な
金属は、基体ポリマーに関連して、70℃から約370
℃の温度範囲の融解点を持つものである。殆どの金属合
金は一定の融点をもたず、ある温度範囲にわたって融解
する。ここでの用途には、この融解温度「融解範囲に到
達」か「融解開始温度」はその温度で金属か合金が融解
し始めるを温度を意味し、その温度で用いられた金属が
必ずしも完全に融解する事を意味しない。融解開始温度
が70℃以下の金属の使用は、最終熱成形可能製品が保
存中に歪み易いし、また使用中の一般的な電子装置の格
納部の表面温度にさらされると歪む可能性がある。高い
融解開始温度を持つ金属は、例えば、ポリエーテルスル
ホンの様に熱成形温度が約371℃である様なポリマー
材料に用いられる。担体ポリマーは、その製品に要求さ
れる熱成形温度で分解しないものを、適当な技術の範囲
で選定するべきである。
EMIシールディング付加シートに用いられる。有用な
金属は、基体ポリマーに関連して、70℃から約370
℃の温度範囲の融解点を持つものである。殆どの金属合
金は一定の融点をもたず、ある温度範囲にわたって融解
する。ここでの用途には、この融解温度「融解範囲に到
達」か「融解開始温度」はその温度で金属か合金が融解
し始めるを温度を意味し、その温度で用いられた金属が
必ずしも完全に融解する事を意味しない。融解開始温度
が70℃以下の金属の使用は、最終熱成形可能製品が保
存中に歪み易いし、また使用中の一般的な電子装置の格
納部の表面温度にさらされると歪む可能性がある。高い
融解開始温度を持つ金属は、例えば、ポリエーテルスル
ホンの様に熱成形温度が約371℃である様なポリマー
材料に用いられる。担体ポリマーは、その製品に要求さ
れる熱成形温度で分解しないものを、適当な技術の範囲
で選定するべきである。
【0033】最終製品の熱成形の間に、該金属は融解し
始め、担体材料に沿って歪められ伸展する。金属マット
が伸展しても、融解した金属の連鎖の連続性は維持され
る。金属繊維相互間の接触は元のままで残り、互いに熔
けあって、電導性が改善される。各々のシートの歪の限
界は、金属繊維の直径、その金属繊維を支える担体材料
の量、融解した金属繊維の担体に対する相対的表面張力
などの要因に依存して変化する。歪の限度が、EMIシ
ールディング付加シート内に含まれる金属マットの繊維
強度を越えると、それは壊れるか玉状になって電気的連
続性が失われる。
始め、担体材料に沿って歪められ伸展する。金属マット
が伸展しても、融解した金属の連鎖の連続性は維持され
る。金属繊維相互間の接触は元のままで残り、互いに熔
けあって、電導性が改善される。各々のシートの歪の限
界は、金属繊維の直径、その金属繊維を支える担体材料
の量、融解した金属繊維の担体に対する相対的表面張力
などの要因に依存して変化する。歪の限度が、EMIシ
ールディング付加シート内に含まれる金属マットの繊維
強度を越えると、それは壊れるか玉状になって電気的連
続性が失われる。
【0034】本発明の複合材に用いる比較的低融解点の
金属としては、錫、鉛、ビスマス、カドミウム、インジ
ウム、ガリウム、亜鉛、及びそれらの混合物、またはそ
れらの合金がある。合金類で使用の対象になる高めの融
解点の金属を含むものには、例えば、アンチモン、アル
ミニウム、銅、銀、金、ニッケル、コバルト、鉄があ
る。また、適当な技術によって、要求される融解温度の
条件を満足させ得る他の合金を選定することが出来る。
金属としては、錫、鉛、ビスマス、カドミウム、インジ
ウム、ガリウム、亜鉛、及びそれらの混合物、またはそ
れらの合金がある。合金類で使用の対象になる高めの融
解点の金属を含むものには、例えば、アンチモン、アル
ミニウム、銅、銀、金、ニッケル、コバルト、鉄があ
る。また、適当な技術によって、要求される融解温度の
条件を満足させ得る他の合金を選定することが出来る。
【0035】EMIシールディング付加シートは、担体
材料と金属繊維マットとを、マットが担体材料中に少な
くとも部分的に埋め込まれた状態で、結合させて調製さ
れる。これは、担体材料の性質に応じて、種々の方法で
行われる。例えば、不織ウエブ状の担体材料と金属繊維
のマットの結合には、担体材料を加熱して軟化させたも
のに該マットを重ね合わせて、担体材料の中に埋め込ん
で作るか、または機械的な圧力を掛けるか、その両方を
用いるかなどである。不織繊維からなる担体材料は金属
繊維を混ぜ込んで金属/ポリマー不織シート構造を作
り、それ自体をEMIシールディング付加シートにする
事が出来る。このシートは必要があれば、加熱、加圧ま
たはその両方を用いて圧着し、作業性を向上させる事が
出来る。
材料と金属繊維マットとを、マットが担体材料中に少な
くとも部分的に埋め込まれた状態で、結合させて調製さ
れる。これは、担体材料の性質に応じて、種々の方法で
行われる。例えば、不織ウエブ状の担体材料と金属繊維
のマットの結合には、担体材料を加熱して軟化させたも
のに該マットを重ね合わせて、担体材料の中に埋め込ん
で作るか、または機械的な圧力を掛けるか、その両方を
用いるかなどである。不織繊維からなる担体材料は金属
繊維を混ぜ込んで金属/ポリマー不織シート構造を作
り、それ自体をEMIシールディング付加シートにする
事が出来る。このシートは必要があれば、加熱、加圧ま
たはその両方を用いて圧着し、作業性を向上させる事が
出来る。
【0036】別の方法として、担体材料が1枚かそれ以
上のシートからなるときは、金属マットは部分的または
完全に、1枚のシート内かまたは複数のシートの間に埋
め込むが、その方法は機械的加圧によるか、担体を加熱
して軟化させマットと担体を重ね合わす(ラミネートす
る)か、または加熱と加圧の併用によってラミネートす
るかるかして行われる。担体材料は、金属マットの融解
開始温度よりも低い温度で軟化するフィルムであって、
金属繊維の直径よりもやや少ない厚みを持つものを含む
ものであってもよい。担体材料を加熱し軟化状態にして
おき該マットと担体を互いにラミネートするか、機械的
圧力によるか、またはその両方によるかして、該金属マ
ットはこのフィルム中に、部分的または完全に埋め込ま
れる。
上のシートからなるときは、金属マットは部分的または
完全に、1枚のシート内かまたは複数のシートの間に埋
め込むが、その方法は機械的加圧によるか、担体を加熱
して軟化させマットと担体を重ね合わす(ラミネートす
る)か、または加熱と加圧の併用によってラミネートす
るかるかして行われる。担体材料は、金属マットの融解
開始温度よりも低い温度で軟化するフィルムであって、
金属繊維の直径よりもやや少ない厚みを持つものを含む
ものであってもよい。担体材料を加熱し軟化状態にして
おき該マットと担体を互いにラミネートするか、機械的
圧力によるか、またはその両方によるかして、該金属マ
ットはこのフィルム中に、部分的または完全に埋め込ま
れる。
【0037】EMIシールディング付加シート複合材が
熱成形に先だってポリマー基体上に付けられる時には、
最初、基体と担体フィルムの間には空気が取り込まれて
いる。該EMIシールディング付加シートが熱成形工程
で加熱されると、担体材料は軟化する。この軟化状態で
は担体シートは取り込まれているガスの圧で容易に破れ
る。そしてこれらの破れや穴が空気を逃がす。
熱成形に先だってポリマー基体上に付けられる時には、
最初、基体と担体フィルムの間には空気が取り込まれて
いる。該EMIシールディング付加シートが熱成形工程
で加熱されると、担体材料は軟化する。この軟化状態で
は担体シートは取り込まれているガスの圧で容易に破れ
る。そしてこれらの破れや穴が空気を逃がす。
【0038】本発明の実施態様としては、マットが部分
的に基体材料中に埋め込まれていて、表面に露出した金
属が出た状態になっている事が適する。露出した金属は
担体材料上に電導性の表面を与える。しかし、電導性の
表面が、例えば、空電の防止を要する場合など電気的に
絶縁される必要のある時、或はシールディング層に摩耗
防止能を付与する必要のある時には、金属マットは完全
に埋め込まれているべきである。その場合、金属マット
の特定な範囲で、金属層に電気的接触を保つために特別
のコネクターが必要になる。
的に基体材料中に埋め込まれていて、表面に露出した金
属が出た状態になっている事が適する。露出した金属は
担体材料上に電導性の表面を与える。しかし、電導性の
表面が、例えば、空電の防止を要する場合など電気的に
絶縁される必要のある時、或はシールディング層に摩耗
防止能を付与する必要のある時には、金属マットは完全
に埋め込まれているべきである。その場合、金属マット
の特定な範囲で、金属層に電気的接触を保つために特別
のコネクターが必要になる。
【0039】EMIシールディング付加シートは、基体
ポリマーと共に用いて熱成形可能製品として用いる。基
体ポリマーとして有効な樹脂は熱成形可能なものであ
る。この種の材料は一般に部分メルトインデクスと、顕
著な熱間強度または張力伸展性を持つ。メルトインデク
スが低い材料は、高いメルトインデクスをもつ材料に較
べ、加熱されて伸ばされると、より粘稠になり大きい熱
間強度を示す。ポリマーシートの熱間強度が大きいと、
過度の垂れ下がりや裂けを起こさずに、低圧力で成形す
ることが出来る。他の性質としては冷却による縮みが少
ない事と、熱成形温度範囲が広い事が好ましい。その他
の必要な性質は、製造方法と最終製品に要求される特性
によって異なる。
ポリマーと共に用いて熱成形可能製品として用いる。基
体ポリマーとして有効な樹脂は熱成形可能なものであ
る。この種の材料は一般に部分メルトインデクスと、顕
著な熱間強度または張力伸展性を持つ。メルトインデク
スが低い材料は、高いメルトインデクスをもつ材料に較
べ、加熱されて伸ばされると、より粘稠になり大きい熱
間強度を示す。ポリマーシートの熱間強度が大きいと、
過度の垂れ下がりや裂けを起こさずに、低圧力で成形す
ることが出来る。他の性質としては冷却による縮みが少
ない事と、熱成形温度範囲が広い事が好ましい。その他
の必要な性質は、製造方法と最終製品に要求される特性
によって異なる。
【0040】ポリマーの基体は通常熱成形業者の販売先
によって指定され、熱成形業者はポリマー(類)に何を
選ぶかについてはあまり自由がきかない。好適な基体ポ
リマーには次のものがあるがそれらに限定されない。即
ち、ポリスチレン、特に耐衝撃性ポリスチレン、例え
ば、酢酸繊維素、酢酸・酪酸繊維素(CAB)、プロピ
オン酸繊維素の様な繊維素系材料、アクリルニトリル/
ブタジエン/スチレンポリマー(ABS)類、ポリエチ
レン、エチレン/ブテンコポリマー、エチレン/酢酸ビ
ニルコポリマー、ポリプロピレン、プロピレンコポリマ
ーの様なオレフィンポリマー類、メチルメタクリレート
コポリマー類、ポリカーボネート類、例えば、ポリ(塩
化ビニル/酢酸ビニル)、ポリ(塩化ビニル)の様な塩
化ビニルポリマー類、ポリスルホン類、ポリアミド類、
ポリエーテルスルホン類、フツ素化エチレン/プロピレ
ン、硬質・可撓性発泡ビニルなどである。
によって指定され、熱成形業者はポリマー(類)に何を
選ぶかについてはあまり自由がきかない。好適な基体ポ
リマーには次のものがあるがそれらに限定されない。即
ち、ポリスチレン、特に耐衝撃性ポリスチレン、例え
ば、酢酸繊維素、酢酸・酪酸繊維素(CAB)、プロピ
オン酸繊維素の様な繊維素系材料、アクリルニトリル/
ブタジエン/スチレンポリマー(ABS)類、ポリエチ
レン、エチレン/ブテンコポリマー、エチレン/酢酸ビ
ニルコポリマー、ポリプロピレン、プロピレンコポリマ
ーの様なオレフィンポリマー類、メチルメタクリレート
コポリマー類、ポリカーボネート類、例えば、ポリ(塩
化ビニル/酢酸ビニル)、ポリ(塩化ビニル)の様な塩
化ビニルポリマー類、ポリスルホン類、ポリアミド類、
ポリエーテルスルホン類、フツ素化エチレン/プロピレ
ン、硬質・可撓性発泡ビニルなどである。
【0041】熱成形加工によって加熱した熱成形可能製
品またはその一部分を、ポリマーシートの最初の大きさ
より少なくとも約20%、またしばしば少なくとも約3
00%伸展する。例えば、基体の伸張は平面上よりも角
の部分で大きい。最終製品の熱成形を、電気的連続性ま
たはEMIシールディング効果を損なう事なく行うため
に、基体ポリマーとEMIシールディング付加シートを
含む製品の熱成形温度は、金属繊維の融解開始温度より
高くなければならない。担体材料ポリマーの軟化点は、
金属繊維の融解開始温度より、高くても、低くても、ま
た同じでもよいが、製品の熱成形の間に到達する最高温
度に等しいかやや低めである事が適する。種々の材料の
熱成形温度は、適当な技術によって選択される温度また
は温度範囲にあり、しばしば製品説明文献の中から製造
者によって特定される。
品またはその一部分を、ポリマーシートの最初の大きさ
より少なくとも約20%、またしばしば少なくとも約3
00%伸展する。例えば、基体の伸張は平面上よりも角
の部分で大きい。最終製品の熱成形を、電気的連続性ま
たはEMIシールディング効果を損なう事なく行うため
に、基体ポリマーとEMIシールディング付加シートを
含む製品の熱成形温度は、金属繊維の融解開始温度より
高くなければならない。担体材料ポリマーの軟化点は、
金属繊維の融解開始温度より、高くても、低くても、ま
た同じでもよいが、製品の熱成形の間に到達する最高温
度に等しいかやや低めである事が適する。種々の材料の
熱成形温度は、適当な技術によって選択される温度また
は温度範囲にあり、しばしば製品説明文献の中から製造
者によって特定される。
【0042】本発明はまた、EMIまたは靜電気シール
ディング用の熱成形製品を次の段階を踏んで調製する事
を特徴とする。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)前記ポリマー基体を、その熱成形温度のある範囲に
達するのに十分な時間加熱し、 c)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 d)前記製品料を、前記担体材料が軟化し、上記金属マ
ットが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せ
しめるに十分な時間加熱して、 e)前記製品を希望する形に熱成形する。
ディング用の熱成形製品を次の段階を踏んで調製する事
を特徴とする。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)前記ポリマー基体を、その熱成形温度のある範囲に
達するのに十分な時間加熱し、 c)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 d)前記製品料を、前記担体材料が軟化し、上記金属マ
ットが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せ
しめるに十分な時間加熱して、 e)前記製品を希望する形に熱成形する。
【0043】本発明はEMIまたは静電気の熱成形可能
シールディング製品を次の段階を踏んで調製する別の方
法を提供する。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 c)前記製品を、前記担体材料が軟化し、上記金属マッ
トが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せし
めるに十分な時間加熱して、 d)前記製品を希望する形に熱成形する。
シールディング製品を次の段階を踏んで調製する別の方
法を提供する。 a)EMIシールディングを必要とする面積範囲を有す
るポリマー基体を準備し、 b)金属マットを持った担体材料を含むEMIシールデ
ィング付加シートを予め裁断しておいて、上記のEMI
シールディングを必要とする面積範囲の上にあてがった
製品を作り、 c)前記製品を、前記担体材料が軟化し、上記金属マッ
トが融解し、前記製品を完全にその熱成形温度に達せし
めるに十分な時間加熱して、 d)前記製品を希望する形に熱成形する。
【0044】
【作用】これらの方法は、EMIシールディング性能を
有する熱成形製品を調製する従来の方法に較べて、いく
つかの点で大きな改善を提供する。第一に、従来法では
EMIシールディング材料は熱成形用の基体の全面を覆
っている必要があった。本発明の追加シートは、予め裁
断しておき、シールディングが必要な部分だけを覆う事
が出来る。この事は、利用の度に使うシールディング材
料が少なくて済むために、便利でもあり、コストの低減
になる。基体ポリマーは、予め裁断されたEMIシール
ディング付加シートで覆われていないので、トリミング
され再粉砕されて、再利用される。
有する熱成形製品を調製する従来の方法に較べて、いく
つかの点で大きな改善を提供する。第一に、従来法では
EMIシールディング材料は熱成形用の基体の全面を覆
っている必要があった。本発明の追加シートは、予め裁
断しておき、シールディングが必要な部分だけを覆う事
が出来る。この事は、利用の度に使うシールディング材
料が少なくて済むために、便利でもあり、コストの低減
になる。基体ポリマーは、予め裁断されたEMIシール
ディング付加シートで覆われていないので、トリミング
され再粉砕されて、再利用される。
【0045】EMI付加シートは、基体ポリマーの予備
加熱の大部分を行う以前に真空成形機の締め付け枠の中
に置く必要がない。この事は(熱成形の)工程を都合よ
くする。即ち、厚い基体ポリマーか、基体ポリマーで選
択的な加熱を要するものを、金属製のEMIシールディ
ング表面の熱反射障害を受けず、その予備加熱時間への
影響もなしに、部分的に加熱する事が出来る。熱成形の
ための回転時間はその故に大きく延長される事はない。
また、熱成形業者は一工程の環境的にも好ましいシール
ディング技術を提供される。多くの従来技術によるシー
ルディング法で必要だった溶剤や、例えば、亜鉛アーク
の様な有害物の使用の必要が無くなる。
加熱の大部分を行う以前に真空成形機の締め付け枠の中
に置く必要がない。この事は(熱成形の)工程を都合よ
くする。即ち、厚い基体ポリマーか、基体ポリマーで選
択的な加熱を要するものを、金属製のEMIシールディ
ング表面の熱反射障害を受けず、その予備加熱時間への
影響もなしに、部分的に加熱する事が出来る。熱成形の
ための回転時間はその故に大きく延長される事はない。
また、熱成形業者は一工程の環境的にも好ましいシール
ディング技術を提供される。多くの従来技術によるシー
ルディング法で必要だった溶剤や、例えば、亜鉛アーク
の様な有害物の使用の必要が無くなる。
【0046】多孔質の担体材料は担体材料と基体ポリマ
ーの間に問題になるほどのガスがとり込まれるのを防止
する。この様にガスが取り込まれると、熱成形機からの
取り出しや、シールドされた熱成形製品の組立や使用に
あたって、2層の表面で剥離が起きたり、空気穴(気
泡)が破れるとEMIシールディングに穴が出来る原因
になる。結果として工程上の問題、材料の廃棄物が出る
組立の問題も、本発明のEMIシールディング付加シー
トの使用によって避けることが出来る。更に、このよう
なガスの取り込みは、熱成形可能製品内の熱電導を乱
し、工程制御を失わせて成型不良の原因になる。
ーの間に問題になるほどのガスがとり込まれるのを防止
する。この様にガスが取り込まれると、熱成形機からの
取り出しや、シールドされた熱成形製品の組立や使用に
あたって、2層の表面で剥離が起きたり、空気穴(気
泡)が破れるとEMIシールディングに穴が出来る原因
になる。結果として工程上の問題、材料の廃棄物が出る
組立の問題も、本発明のEMIシールディング付加シー
トの使用によって避けることが出来る。更に、このよう
なガスの取り込みは、熱成形可能製品内の熱電導を乱
し、工程制御を失わせて成型不良の原因になる。
【0047】
【実施例】本発明は次に示す実施例によって更によく理
解されるであろうが、発明はこれらに限定されない。
解されるであろうが、発明はこれらに限定されない。
【0048】実施例1 大量の直径約76μmの金属繊維を、1.27cm置き
に線上に並んだオリフィスを持ったダイから、融解した
金属を押し出して連続的に調製した。これらの繊維は低
融点の合金で、ニューヨーク、ブルックリンのベルモン
トメタル社販売の「オイテクチック・ベルモントアロイ
2581」で、錫(Sn)42重量%、ビスマス(B
i)58重量%からなる。この合金の融解開始温度は1
39℃であった。該合金はステンレス鋼製の加圧容器中
で200℃で加熱し、純窒素ガスを用いてダイの部分で
大気圧に加えて約207KPa(キロパスカル)に加圧
した。金属繊維は、融解した糸がダイから出て垂直に約
1.5m下がり、ついで水平方向に流れて溶融ブロー成
形繊維として成形され冷却される。金属繊維のおよその
ウエブ重量は602.8g/m2 で、ポリマーウエブは
187.0g/m2 の重量であった。
に線上に並んだオリフィスを持ったダイから、融解した
金属を押し出して連続的に調製した。これらの繊維は低
融点の合金で、ニューヨーク、ブルックリンのベルモン
トメタル社販売の「オイテクチック・ベルモントアロイ
2581」で、錫(Sn)42重量%、ビスマス(B
i)58重量%からなる。この合金の融解開始温度は1
39℃であった。該合金はステンレス鋼製の加圧容器中
で200℃で加熱し、純窒素ガスを用いてダイの部分で
大気圧に加えて約207KPa(キロパスカル)に加圧
した。金属繊維は、融解した糸がダイから出て垂直に約
1.5m下がり、ついで水平方向に流れて溶融ブロー成
形繊維として成形され冷却される。金属繊維のおよその
ウエブ重量は602.8g/m2 で、ポリマーウエブは
187.0g/m2 の重量であった。
【0049】ポリマー溶融ブロー成形繊維はエチレン/
酢酸ビニル樹脂製で、オハイオ州シンシナティーのクワ
ンタム・ケミカル社、USI事業部販売の「ビナセンE
Y902−35」を用いた。金属繊維を空気でブローさ
れた微細な繊維と、その微細繊維気流の中で混ぜ合せて
集め、複合繊維マットにした。この複合物ウエブの一部
を、加熱平板プレス内に置いたレリース紙の間で、45
℃で30秒間、7.26x103 KPaで加圧した。こ
の複合材シートをプレスから取り出し20cmの四角形
に裁断した。
酢酸ビニル樹脂製で、オハイオ州シンシナティーのクワ
ンタム・ケミカル社、USI事業部販売の「ビナセンE
Y902−35」を用いた。金属繊維を空気でブローさ
れた微細な繊維と、その微細繊維気流の中で混ぜ合せて
集め、複合繊維マットにした。この複合物ウエブの一部
を、加熱平板プレス内に置いたレリース紙の間で、45
℃で30秒間、7.26x103 KPaで加圧した。こ
の複合材シートをプレスから取り出し20cmの四角形
に裁断した。
【0050】0.254cmの厚さの30cm角のAB
Sで、インディアナ州、ミシャワカのポリキャスト・テ
クノロジー社、ロイアライト・サーモプラスチック事業
部販売の「ロイアライトR−59」を熱成形機の締め付
け枠中に置いた。この研究用熱成形機の底部ヒーターを
371℃に、上部ヒーターを315℃にセットした。該
ABSシートを2分間の予備加熱を行った後に取り出
し、本発明の上記複合材シートをその上に重ねた。本発
明の複合材シートをつけたABSシートを再び熱成形機
の加熱パネルの間で15秒間加熱した。加熱の後、今や
ラミネートされた最終製品をヒーターの間から取り出
し、真空アシストを用い円筒状の椀型に加圧成形した。
この椀状物(ボウル)は直径約14.8cm、深さ6.
2cmだった。この絞り比は、面積基準で、元の熱成形
製品の面から200−300%変化していた。
Sで、インディアナ州、ミシャワカのポリキャスト・テ
クノロジー社、ロイアライト・サーモプラスチック事業
部販売の「ロイアライトR−59」を熱成形機の締め付
け枠中に置いた。この研究用熱成形機の底部ヒーターを
371℃に、上部ヒーターを315℃にセットした。該
ABSシートを2分間の予備加熱を行った後に取り出
し、本発明の上記複合材シートをその上に重ねた。本発
明の複合材シートをつけたABSシートを再び熱成形機
の加熱パネルの間で15秒間加熱した。加熱の後、今や
ラミネートされた最終製品をヒーターの間から取り出
し、真空アシストを用い円筒状の椀型に加圧成形した。
この椀状物(ボウル)は直径約14.8cm、深さ6.
2cmだった。この絞り比は、面積基準で、元の熱成形
製品の面から200−300%変化していた。
【0051】このボウルを改良型MIL−STD−28
5試験取り付け具に固定した。ボウルの開口部の底を覆
う熱成形された繊維は、取り付け具の基底部と電気的に
接続し、その基底部は5.22cmの長さの単一柱の発
信アンテナの基盤をなしている。受電アンテナと供試ボ
ウル内の発信アンテナ間の距離は約30cmであった。
フリューケ6060B型周波発信機からなる発信源は、
増幅器(増幅器リサーチモデル1W1000型)を通つ
て、試験取り付け具内の発信アンテナに接続している。
受信アンテナからの信号は直接ヒュウレットパッカード
社製8566型スペクトル分析計に入力された。供試ボ
ウルは単一柱アンテナの上に位置させ、基底部に12個
のネジを用いて、中心間の距離が約4.6cmになる様
にして固定した。この方法を用いて、この真空成型ボウ
ルは、30MHzから1GHzの振動数範囲で30−5
0dBのEMIシールディングを示した。
5試験取り付け具に固定した。ボウルの開口部の底を覆
う熱成形された繊維は、取り付け具の基底部と電気的に
接続し、その基底部は5.22cmの長さの単一柱の発
信アンテナの基盤をなしている。受電アンテナと供試ボ
ウル内の発信アンテナ間の距離は約30cmであった。
フリューケ6060B型周波発信機からなる発信源は、
増幅器(増幅器リサーチモデル1W1000型)を通つ
て、試験取り付け具内の発信アンテナに接続している。
受信アンテナからの信号は直接ヒュウレットパッカード
社製8566型スペクトル分析計に入力された。供試ボ
ウルは単一柱アンテナの上に位置させ、基底部に12個
のネジを用いて、中心間の距離が約4.6cmになる様
にして固定した。この方法を用いて、この真空成型ボウ
ルは、30MHzから1GHzの振動数範囲で30−5
0dBのEMIシールディングを示した。
【0052】実施例2 およそ76μmの直径で低融点の合金繊維からなるマッ
トを、実施例1に記載したのと同様にして、融解した金
属をダイから押しだして調製した。繊維を平らな平面上
に集めて、約1.25cmの厚さのゆるいマット(約4
09g/m2 )にした。不織のポリマーウエブとしてエ
チレン/酢酸ビニル製で、テキサス州、ヒューストンの
エクソン・ケミカル社販売の「UL7520」を用い
た。このウエブの重量は約145.3g/m2 であっ
た。この金属繊維マットと不織ポリマーマットを加熱さ
れた平板プレス内で、約70℃で30秒間8.11x1
03 KPaで加熱圧着した。得られた複合材シートをプ
レスから取り出し20cmの四角形に裁断した。
トを、実施例1に記載したのと同様にして、融解した金
属をダイから押しだして調製した。繊維を平らな平面上
に集めて、約1.25cmの厚さのゆるいマット(約4
09g/m2 )にした。不織のポリマーウエブとしてエ
チレン/酢酸ビニル製で、テキサス州、ヒューストンの
エクソン・ケミカル社販売の「UL7520」を用い
た。このウエブの重量は約145.3g/m2 であっ
た。この金属繊維マットと不織ポリマーマットを加熱さ
れた平板プレス内で、約70℃で30秒間8.11x1
03 KPaで加熱圧着した。得られた複合材シートをプ
レスから取り出し20cmの四角形に裁断した。
【0053】本発明のこの実施例の産物を30cm角の
0.254cm厚のABSシート(ロイヤライトR−5
9熱成形可能シート)に合わせたが、該シートは実施例
1で述べた方法と同様に熱成形機内で2分間予備加熱し
ておいた。これら2枚をラミネートして最終製品とし、
ヒーター間で30秒間の加熱後に取り出した。ついで、
この熱成形可能製品を真空アシストを用いて円筒状ボウ
ルに加圧成形した。このボウルの底部を熱成形製品から
切り取った。ボウルのこの部分の絞り比は直径14cm
の平らな試料から200から250%の変化であった。
この試料をその遠域EMIシールディング性能に関して
試験したが、これには国立標準局(NSB)型の共軸フ
ランジ試験取り付け具を用いた。フリューケ6060B
型周波発信機からなる発信源は、増幅器(増幅器リサー
チモデル1W1000型)を通じて、試験取り付け具内
に発信される。3dBの減衰器のパッドを試験取り付け
具の入力側に用い、6dBの減衰器のパッドを出力側に
用いた。試験取り付け具からの信号はヒュウレットパッ
カード社製8566型スペクトル分析計に入力された。
この供試品は、30MHzから1GHzの振動数範囲で
45−65dBの遠域EMIシールディング性能を示し
た。
0.254cm厚のABSシート(ロイヤライトR−5
9熱成形可能シート)に合わせたが、該シートは実施例
1で述べた方法と同様に熱成形機内で2分間予備加熱し
ておいた。これら2枚をラミネートして最終製品とし、
ヒーター間で30秒間の加熱後に取り出した。ついで、
この熱成形可能製品を真空アシストを用いて円筒状ボウ
ルに加圧成形した。このボウルの底部を熱成形製品から
切り取った。ボウルのこの部分の絞り比は直径14cm
の平らな試料から200から250%の変化であった。
この試料をその遠域EMIシールディング性能に関して
試験したが、これには国立標準局(NSB)型の共軸フ
ランジ試験取り付け具を用いた。フリューケ6060B
型周波発信機からなる発信源は、増幅器(増幅器リサー
チモデル1W1000型)を通じて、試験取り付け具内
に発信される。3dBの減衰器のパッドを試験取り付け
具の入力側に用い、6dBの減衰器のパッドを出力側に
用いた。試験取り付け具からの信号はヒュウレットパッ
カード社製8566型スペクトル分析計に入力された。
この供試品は、30MHzから1GHzの振動数範囲で
45−65dBの遠域EMIシールディング性能を示し
た。
【0054】実施例3 およそ76μmの直径で低融点の合金繊維を多量に、実
施例1に記載したのと同様にして、融解した金属をダイ
から押しだして調製した。この繊維を、約205.4g
/m2 の重量の不織ポリマーウエブの表面上に、約1.
8cmの厚さのゆるいマット(782.6g/m2 )と
して集めた。この不織ウエブはクワンタム・ケミカル社
販売の「エヴァセンAE89822」製である。ダウの
DAF919から作られた50μmの厚さのフィルムを
金属繊維のマットの上に重ね、金属マットをエヴァセン
不織ウエブとダウ919の材料の間にはさんだ。得られ
たラミネートを加熱平板プレス内で、80℃で30秒
間、7.63x103 KPaで加圧した。この複合材シ
ートをプレスから取り出し20cmの四角形に裁断し、
熱成形機の締め付け枠に取り付けられた0.254cm
の厚さの30cm角のロイアライトR−59熱成形可能
シートの上に重ねた。それはエヴァセンで覆われた側が
ABSに面している様にABSに取り付けられ、結合層
として働き、そしてDAF919材は電導性のシールデ
ィング層を電気的に絶縁する。このABSシートと本発
明の製品を共に熱成形機中で全部で2.5分間加熱し、
ヒーターの間から取り出し、実施例1に記載したのと同
様の方法で円筒状ボウルに真空成形した。このボウルの
底部を取り、実施例2記載の方法でその遠域EMIシー
ルディング性能を試験したところ、30MHzから1G
Hzの振動数範囲で45−65dBの遠域EMIシール
ディング性能を示した。
施例1に記載したのと同様にして、融解した金属をダイ
から押しだして調製した。この繊維を、約205.4g
/m2 の重量の不織ポリマーウエブの表面上に、約1.
8cmの厚さのゆるいマット(782.6g/m2 )と
して集めた。この不織ウエブはクワンタム・ケミカル社
販売の「エヴァセンAE89822」製である。ダウの
DAF919から作られた50μmの厚さのフィルムを
金属繊維のマットの上に重ね、金属マットをエヴァセン
不織ウエブとダウ919の材料の間にはさんだ。得られ
たラミネートを加熱平板プレス内で、80℃で30秒
間、7.63x103 KPaで加圧した。この複合材シ
ートをプレスから取り出し20cmの四角形に裁断し、
熱成形機の締め付け枠に取り付けられた0.254cm
の厚さの30cm角のロイアライトR−59熱成形可能
シートの上に重ねた。それはエヴァセンで覆われた側が
ABSに面している様にABSに取り付けられ、結合層
として働き、そしてDAF919材は電導性のシールデ
ィング層を電気的に絶縁する。このABSシートと本発
明の製品を共に熱成形機中で全部で2.5分間加熱し、
ヒーターの間から取り出し、実施例1に記載したのと同
様の方法で円筒状ボウルに真空成形した。このボウルの
底部を取り、実施例2記載の方法でその遠域EMIシー
ルディング性能を試験したところ、30MHzから1G
Hzの振動数範囲で45−65dBの遠域EMIシール
ディング性能を示した。
【0055】実施例4 およそ76μmの直径で低融点合金の金属繊維からなる
マット(1065.8g/m2 )を、実施例1に記載の
方法と同様にして、融解した金属をダイから押しだして
調製した。この繊維を、約100μmの厚さの不織ポリ
マーウエブ表面上に、約2.2cmの厚さゆるいマット
として集めた。この不織ポリマーはエチレン/酢酸ビニ
ル樹脂類の混合物であって、デラウェアー州ウィルミン
トンのデュポン社販売の「バイネルCXA1025」で
ある。得られたラミネートを加熱平板プレス内で、77
℃で45秒間、8.47x102 KPaで加圧した。出
来た試料を20cmの四角形のシートに裁断した。この
シートに中心間の間隔が2mmの0.25mmの穴を開
けた。本発明のこの実施例物を、30cm角の0.25
4cm厚のロイヤライトR−59熱成形可能シートに、
実施例1で述べた方法と同様にこのABSシートを熱成
形機内で2分間予備加熱しておいてから、合わせた。こ
れらを共に熱成形機内で更に30秒間加熱した。得られ
た製品をヒーターの間から取り出し、実施例1に記載し
たのと同様の方法で円筒状ボウルに真空成形した。この
ボウルを実施例1記載の方法でそのシールディング性能
を試験したところ、30MHzから1GHzの振動数範
囲で35−50dBのEMIシールディング性能を示し
た。
マット(1065.8g/m2 )を、実施例1に記載の
方法と同様にして、融解した金属をダイから押しだして
調製した。この繊維を、約100μmの厚さの不織ポリ
マーウエブ表面上に、約2.2cmの厚さゆるいマット
として集めた。この不織ポリマーはエチレン/酢酸ビニ
ル樹脂類の混合物であって、デラウェアー州ウィルミン
トンのデュポン社販売の「バイネルCXA1025」で
ある。得られたラミネートを加熱平板プレス内で、77
℃で45秒間、8.47x102 KPaで加圧した。出
来た試料を20cmの四角形のシートに裁断した。この
シートに中心間の間隔が2mmの0.25mmの穴を開
けた。本発明のこの実施例物を、30cm角の0.25
4cm厚のロイヤライトR−59熱成形可能シートに、
実施例1で述べた方法と同様にこのABSシートを熱成
形機内で2分間予備加熱しておいてから、合わせた。こ
れらを共に熱成形機内で更に30秒間加熱した。得られ
た製品をヒーターの間から取り出し、実施例1に記載し
たのと同様の方法で円筒状ボウルに真空成形した。この
ボウルを実施例1記載の方法でそのシールディング性能
を試験したところ、30MHzから1GHzの振動数範
囲で35−50dBのEMIシールディング性能を示し
た。
【0056】比較実施例5C およそ76μmの直径で低融点合金の金属繊維からなる
マット(747.8g/m2 )を、実施例1に記載の方
法と同様にして、融解した金属をダイから押しだして調
製した。この繊維を、約37μmの厚さの「コダールP
ETG」フィルム(テネシー州キングスポートのイース
トマン・ケミカル・プロダクツ社販売のPETG676
3)で作られたポリマーウエブの表面に集めた。このラ
ミネートの一部を、2枚の個別のフィルムシートで、エ
チレン/酢酸ビニル樹脂類の50重量%宛の混合樹脂
(それぞれ、デュポン社販売の、バイネルCXA102
5とバイネルCXA3101である)の表面に置き、こ
の複合材全体を加熱平板プレス内で、130℃で40秒
間、約750.9KPaで加圧した。この結果、各おの
の厚さが0.75mmよりやや薄いPETG/CXA混
合フィルムのPETG表面の外側に、金属繊維を押し込
まれた2枚のシートが出来た。両シートを室温に冷却し
20cm角のシートに裁断した。
マット(747.8g/m2 )を、実施例1に記載の方
法と同様にして、融解した金属をダイから押しだして調
製した。この繊維を、約37μmの厚さの「コダールP
ETG」フィルム(テネシー州キングスポートのイース
トマン・ケミカル・プロダクツ社販売のPETG676
3)で作られたポリマーウエブの表面に集めた。このラ
ミネートの一部を、2枚の個別のフィルムシートで、エ
チレン/酢酸ビニル樹脂類の50重量%宛の混合樹脂
(それぞれ、デュポン社販売の、バイネルCXA102
5とバイネルCXA3101である)の表面に置き、こ
の複合材全体を加熱平板プレス内で、130℃で40秒
間、約750.9KPaで加圧した。この結果、各おの
の厚さが0.75mmよりやや薄いPETG/CXA混
合フィルムのPETG表面の外側に、金属繊維を押し込
まれた2枚のシートが出来た。両シートを室温に冷却し
20cm角のシートに裁断した。
【0057】これらの試料の一方を、CAXの側をAB
Sに向けて、30cm角の0.254cm厚のロイヤラ
イトR−59熱成形可能シート上の中心に置いた。つい
で該試料をABSシートにラミネートさせたが、熱成形
の操作に先だって、2枚のシートの間に空気が実質的に
取り込まれない様にしておいてから、加熱平板プレス内
で、77℃で約15秒間、9.37x102 KPaで加
圧した。予めラミネートした試料とABSシートからな
る製品を、熱成形機の中に固定し3分間加熱した。実施
例1で述べた方法と同様にこのABSシートを熱成形機
内で2分間予備加熱しておいてから、合わせた。これら
を共に熱成形機内で更に30秒間加熱した。この熱成形
機の上部ヒーターを315℃に、底部ヒーターを371
℃にセットした。得られたラミネートをヒーターの間か
ら取り出し、実施例1に記載した方法で円筒状ボウルに
真空成形した。このボウルを前に記載した方法でそのシ
ールディング性能を試験したところ、30MHzから1
GHzの振動数範囲で40−60dBのEMIシールデ
ィング性能を示した。
Sに向けて、30cm角の0.254cm厚のロイヤラ
イトR−59熱成形可能シート上の中心に置いた。つい
で該試料をABSシートにラミネートさせたが、熱成形
の操作に先だって、2枚のシートの間に空気が実質的に
取り込まれない様にしておいてから、加熱平板プレス内
で、77℃で約15秒間、9.37x102 KPaで加
圧した。予めラミネートした試料とABSシートからな
る製品を、熱成形機の中に固定し3分間加熱した。実施
例1で述べた方法と同様にこのABSシートを熱成形機
内で2分間予備加熱しておいてから、合わせた。これら
を共に熱成形機内で更に30秒間加熱した。この熱成形
機の上部ヒーターを315℃に、底部ヒーターを371
℃にセットした。得られたラミネートをヒーターの間か
ら取り出し、実施例1に記載した方法で円筒状ボウルに
真空成形した。このボウルを前に記載した方法でそのシ
ールディング性能を試験したところ、30MHzから1
GHzの振動数範囲で40−60dBのEMIシールデ
ィング性能を示した。
【0058】第二の試料は付加シートとして用いて、C
XAの側をABSに向けて、30cm角の0.254c
m厚のロイヤライトR−59熱成形可能シートと共に熱
成形した。実施例1で述べた方法と同様にこのABSシ
ートを熱成形機内で2分間予備加熱しておいた。試料の
ラミネートをABSシート上に加え、熱成形機内で更に
間加熱を続けた。1分間の加熱後に、得られた製品をヒ
ーターの間から取り出した。この製品を真空アシストに
よって円筒状ボウルに加圧成形した。EMIシールディ
ングシートが多孔性でないために、この試料を本発明の
やり方で付加シートとして用いた場合、比較的大きな空
気穴が単体材料とABS基体との間に取り込まれた。こ
の取り込まれた空気は、気泡が原因の熱伝導性の異常に
よって、成形された物体の外側の表面、特に角に、甚だ
しい外観上の問題(例えば、変形)を起こした。更に、
厚い多孔性でない担体を用いたために、熱成形の工程で
金属の全体構造が壊れ不連続部分が出来た。そのボウル
を実施例1記載の方法で、そのシールディング性能を試
験した。金属マットにある多くの電気的不連続性のため
に、30MHzから1GHzの振動数範囲で事実上何ら
のEMIシールディング性能を示さなかった。
XAの側をABSに向けて、30cm角の0.254c
m厚のロイヤライトR−59熱成形可能シートと共に熱
成形した。実施例1で述べた方法と同様にこのABSシ
ートを熱成形機内で2分間予備加熱しておいた。試料の
ラミネートをABSシート上に加え、熱成形機内で更に
間加熱を続けた。1分間の加熱後に、得られた製品をヒ
ーターの間から取り出した。この製品を真空アシストに
よって円筒状ボウルに加圧成形した。EMIシールディ
ングシートが多孔性でないために、この試料を本発明の
やり方で付加シートとして用いた場合、比較的大きな空
気穴が単体材料とABS基体との間に取り込まれた。こ
の取り込まれた空気は、気泡が原因の熱伝導性の異常に
よって、成形された物体の外側の表面、特に角に、甚だ
しい外観上の問題(例えば、変形)を起こした。更に、
厚い多孔性でない担体を用いたために、熱成形の工程で
金属の全体構造が壊れ不連続部分が出来た。そのボウル
を実施例1記載の方法で、そのシールディング性能を試
験した。金属マットにある多くの電気的不連続性のため
に、30MHzから1GHzの振動数範囲で事実上何ら
のEMIシールディング性能を示さなかった。
【0059】実施例6 低融点合金の金属繊維からなるマットを、実施例2に記
載の方法と同様にして調製した。このマット(ほぼ59
2.8g/m2 )を不織ポリマーウエブ(ほぼ126g
/m2 のウエブ重量である)上に重ねた。このポリマー
はエチレンメタクリル酸製で、デュポン販売のニューク
レル960EMMAである。これらの層をエヴァセンE
A89822の不織ウエブの上に置き、金属/ニューク
レル複合材のニュークレル側をエヴァセン層に付けた。
このエヴァセン使用は基体ポリマーに対して接着性を向
上させる目的でである。このラミネートを加熱平板プレ
ス内で、約77℃で45秒間、6.43x102 KPa
で加圧し、20cmの四角形に裁断した。この本発明の
実施例の産物をエヴァセン側を下にして、3.175m
mの厚さのポリカーボネートシートの上に付着させた。
このシートはマサチューセッツ州ピッツフィールドのジ
ェネラルエレクトリック社、ジェネラルエレクトリック
プラスッチク事業部販売のレクサン9034である。次
に製品を熱成形機で3分間加熱した。上部ヒーターは3
71℃に、下部ヒーターは427℃にセットした。得ら
れたラミネート製品をヒーターの間から取り出し、実施
例1に記載した方法で円筒状ボウルに真空成形した。こ
のボウルを前に記載した方法でそのシールディング性能
を試験したところ、30MHzから1GHzの振動数範
囲で20−45dBのEMIシールディング性能を示し
た。
載の方法と同様にして調製した。このマット(ほぼ59
2.8g/m2 )を不織ポリマーウエブ(ほぼ126g
/m2 のウエブ重量である)上に重ねた。このポリマー
はエチレンメタクリル酸製で、デュポン販売のニューク
レル960EMMAである。これらの層をエヴァセンE
A89822の不織ウエブの上に置き、金属/ニューク
レル複合材のニュークレル側をエヴァセン層に付けた。
このエヴァセン使用は基体ポリマーに対して接着性を向
上させる目的でである。このラミネートを加熱平板プレ
ス内で、約77℃で45秒間、6.43x102 KPa
で加圧し、20cmの四角形に裁断した。この本発明の
実施例の産物をエヴァセン側を下にして、3.175m
mの厚さのポリカーボネートシートの上に付着させた。
このシートはマサチューセッツ州ピッツフィールドのジ
ェネラルエレクトリック社、ジェネラルエレクトリック
プラスッチク事業部販売のレクサン9034である。次
に製品を熱成形機で3分間加熱した。上部ヒーターは3
71℃に、下部ヒーターは427℃にセットした。得ら
れたラミネート製品をヒーターの間から取り出し、実施
例1に記載した方法で円筒状ボウルに真空成形した。こ
のボウルを前に記載した方法でそのシールディング性能
を試験したところ、30MHzから1GHzの振動数範
囲で20−45dBのEMIシールディング性能を示し
た。
【0060】実施例7 およそ76μmの直径で低融点合金の金属繊維からなる
マット(651.1g/m2 )を、実施例1に記載の方
法と同様にして、融解した金属をダイから押しだして調
製した。この繊維を、50μmの厚さの押しだし成形さ
れたUL7520フィルム表面上に集めて、約1.7c
mの厚さのゆるいマットにした。得られた製品を加熱平
板プレス内で、約77℃で45秒間、1.00x103
KPaで加圧し、得られた試料を20cmの四角形に裁
断した。本発明のこの実施例産物を、30cm角の0.
254cm厚のロイヤライトR−59熱成形可能シート
に、実施例1で述べた方法と同様にこのABSシートを
熱成形機内で2分間予備加熱しておいてから、合わせ
た。該ABSシートと今やABSにラミネートされた発
明の産物を、熱成形機内で更に30秒間加熱した後、ヒ
ーターの間から取り出し、実施例1に記載したのと同様
の方法で円筒状ボウルに真空成形した。このボウルを実
施例1記載の方法でそのシールディング性能を試験した
ところ、30MHzから1GHzの振動数範囲で40−
60dBのEMIシールディング性能を示した。
マット(651.1g/m2 )を、実施例1に記載の方
法と同様にして、融解した金属をダイから押しだして調
製した。この繊維を、50μmの厚さの押しだし成形さ
れたUL7520フィルム表面上に集めて、約1.7c
mの厚さのゆるいマットにした。得られた製品を加熱平
板プレス内で、約77℃で45秒間、1.00x103
KPaで加圧し、得られた試料を20cmの四角形に裁
断した。本発明のこの実施例産物を、30cm角の0.
254cm厚のロイヤライトR−59熱成形可能シート
に、実施例1で述べた方法と同様にこのABSシートを
熱成形機内で2分間予備加熱しておいてから、合わせ
た。該ABSシートと今やABSにラミネートされた発
明の産物を、熱成形機内で更に30秒間加熱した後、ヒ
ーターの間から取り出し、実施例1に記載したのと同様
の方法で円筒状ボウルに真空成形した。このボウルを実
施例1記載の方法でそのシールディング性能を試験した
ところ、30MHzから1GHzの振動数範囲で40−
60dBのEMIシールディング性能を示した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クライド デビッド カルホーン アメリカ合衆国,ミネソタ 55144−1000, セント ポール,スリーエム センター (番地なし) (72)発明者 デビッド クラレンス コスケンマキ アメリカ合衆国,ミネソタ 55144−1000, セント ポール,スリーエム センター (番地なし) (72)発明者 ロバート リンカーン ランバート,ジュ ニア アメリカ合衆国,ミネソタ 55144−1000, セント ポール,スリーエム センター (番地なし) (72)発明者 デビッド ジョン ランディン アメリカ合衆国,ミネソタ 55144−1000, セント ポール,スリーエム センター (番地なし)
Claims (1)
- 【請求項1】 ポリマー性繊維の織物類とシート材料類
で熱成形の工程中で多孔質になり得る性質のある中から
選ばれた少なくとも1層以上の担体材料を含み、該担体
材料は1枚またはそれ以上の金属マットを、その中に少
なくとも部分的に埋め込まれた状態で含み、前記マット
は多数の細くて不規則に配向した金属繊維からなり、該
金属繊維は、錫、鉛、ビスマス、カドミウム、インジウ
ム、ガリウム、亜鉛、及びそれらの混合物、それらの合
金、並びにそれらの合金でっあてアンチモン、アルミニ
ウム、銅、銀、金、ニッケル、コバルト、鉄の中から選
ばれた少なくとも1種以上の元素を含むものもからな
り、ここで前記の双方の担体材料の軟化温度と前記金属
マット融解温度が前記熱成形工程の間に到達する最高温
度よりも低い温度である熱成形性電磁波干渉シールディ
ングシート。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/748,708 US5869412A (en) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | Metal fibermat/polymer composite |
US748708 | 1991-08-22 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05269912A true JPH05269912A (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=25010592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4221276A Pending JPH05269912A (ja) | 1991-08-22 | 1992-08-20 | 金属繊維マット/ポリマー複合材 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5869412A (ja) |
EP (1) | EP0529801B1 (ja) |
JP (1) | JPH05269912A (ja) |
KR (1) | KR100220534B1 (ja) |
CA (1) | CA2074198A1 (ja) |
DE (1) | DE69209407T2 (ja) |
ES (1) | ES2084945T3 (ja) |
SG (1) | SG85581A1 (ja) |
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