JPH05325637A - 電気配線用樹脂組成物 - Google Patents

電気配線用樹脂組成物

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JPH05325637A
JPH05325637A JP12591492A JP12591492A JPH05325637A JP H05325637 A JPH05325637 A JP H05325637A JP 12591492 A JP12591492 A JP 12591492A JP 12591492 A JP12591492 A JP 12591492A JP H05325637 A JPH05325637 A JP H05325637A
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JP
Japan
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resin composition
component
electric wiring
melting point
low melting
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Withdrawn
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JP12591492A
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English (en)
Inventor
Takeo Nakagawa
威雄 中川
Hiroyuki Noguchi
裕之 野口
Hidehiro Iwase
英裕 岩瀬
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/09Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電率および成形加工時の流動性が高く、し
かもハンダ付け性の良好な、電気配線用電線に代替し得
る電気配線用導電樹脂組成物を提供する。 【構成】 (a)金属繊維、(b)低融点金属、(c)
フラックスおよび(d)合成樹脂の混合物からなり、
(a)成分の金属繊維が5〜15 Vol%、(b)成分の
低融点金属が20〜40 Vol%とされていることを特徴
とする電気配線用導電樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気配線用電線と代替
可能な、優れた成形加工性、ハンダ付け性および導電性
を有する電気配線用導電樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】電気機器や自動車などの合理化、省力化
が最も進んでいる分野においても、電気部品の内部や、
電気部品と電気部品との結合には主として電線が用いら
れており、その組立て作業やハンダ付け作業はいまだに
人手によって行われている部分が多い。
【0003】特に、実装密度を高めることが要求される
部分ついては、コネクタ付電線を用いて高実装密度と省
力化の実現がはかられている。
【0004】しかしながら、一部の製品については、さ
らに高い実装密度が要求されており、このような分野に
おいてはコネクター付電線からなるワイヤーハーネスの
占める空間が、製品の小型化を阻む主原因となってい
る。
【0005】近年、微小電流を対象とする製品について
は、これらのワイヤーハーネスに代えて、導電性フィラ
ー充填導電材料を用いて構造体と一体に導電路を成形す
ることが行われているが、従来の導電性フィラー充填導
電材料は電気抵抗が大きいため、通電時に発熱するとい
う問題があり、このため許容電流が低い値に制限される
という問題があった。導電フィラーの量を多くして電気
抵抗を下げることも考えられるが、導電フィラーを高充
填すると成形加工時の流動性が低下して、成形性が悪く
なるという問題があった。
【0006】さらに、導電性フィラー充填導電材料はハ
ンダ付け性が悪いためハンダ付けによる接続を行うこと
ができず、このため接続作業性が悪いという問題があっ
た。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
導電性フィラー充填導電材料は、導電率が低いため、通
電時に発熱するという問題があり、また、導電フィラー
の量を多くして導電率を高くすると成形加工時の流動性
が低下して成形性が悪くなるという問題があった。さら
に、導電性フィラー充填導電材料はハンダ付け性が悪い
ためハンダ付けによる接続を行うことができないという
問題があった。
【0008】本発明は、これら従来の問題を解決すべく
なされたもので、導電率が高く、成形加工時の流動性が
高く、しかもハンダ付け性の良好な、電気配線用電線に
代替し得る電気配線用導電樹脂組成物を提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の電気配線用導電
樹脂組成物は、(a)金属繊維、(b)低融点金属、
(c)フラックスおよび(d)合成樹脂の混合物からな
り、(a)成分の金属繊維が5〜15Vol %、(b)成
分の低融点金属が20〜40 Vol%とされていることを
特徴としている。
【0010】本発明に使用される(a)成分の金属繊維
としては、銅繊維、黄銅繊維、アルミニウム繊維、ステ
ンレス繊維等が例示されるが、銅繊維は、導電率が高
く、延性に優れ屈曲を繰返しても断線し難く、しかもハ
ンダ付け性にも優れているので本発明に特に好適してい
る。
【0011】また、(a)成分の金属繊維の寸法は、直
径30〜100μm、繊維長1.5〜6mmの範囲のもの
が適している。金属繊維の配合割合は、良好な成形性と
高い導電率を得るため電気配線用導電樹脂組成物全体の
5〜15 Vol%、特に8〜12 Vol%の範囲とする必要
がある。配合割合が5 Vol%未満であると十分な導電率
を得ることができず、しかも必要な量のハンダを保持す
るのが困難になる。逆に配合割合が15Vol %より多く
なると成形性が低下するようになるので、いずれも好ま
しくない。
【0012】本発明に使用される(b)成分の低融点金
属としては、加工温度より20℃以上低い融点をもつ、
Sn/Pb系の一般ハンダ、Sn/Pb/Ag、Pg/
Ag系の高温ハンダ、Sn/Pb/Bi系の低温ハンダ
が適している。なお、(c)成分の合成樹脂が、熱硬化
性樹脂である場合には、加工温度で溶融するものと成形
硬化温度で溶融するものとを適宜混合使用することが望
ましい。低融点金属の使用形態としては、繊維状、粒状
のいずれも可能であるが、粒状のものは混練時に分散し
やすいので特に適している。低融点金属の配合量は、電
気配線用導電樹脂組成物全体の20〜40 Vol%の範囲
が好ましく、27〜33 Vol%の範囲が流動性、導電率
のいずれの特性にも優れた導電樹脂組成物が得られるの
で特に適している。配合量が20 Vol%より少ないと加
工時の流動性が悪い上に十分な導電率が得られなくな
り、逆に40 Vol%より多くなると低融点金属が分離し
たり脱落するようになるので好ましくない。なお、
(a),(b)成分として、直径50μmの銅繊維を数
百本の束にし、束の中心に低融点ハンダを一本入れ周り
をABS樹脂で包んだペレット(東芝ケミカル(株)
製、商品名エミクリアマスターペレット)を用いてもよ
い。
【0013】本発明に使用される(c)成分のフラック
スとしては、次の化学式
【化2】 を持つビフェニル化合物が適している。
【0014】市販の上記ビフェニル化合物としては、三
光化学社製のHCA(商品名)が挙げられる。(c)成
分のフラックスは、(b)成分の低融点金属を(a)成
分の金属繊維に吸着させて両者の分散性を向上させると
ともに、低融点金属と金属繊維とを機械的、電気的に連
結させて、低融点金属の脱落を防止するとともに、金属
による合成樹脂の酸化劣化を防止する作用をする。
(c)成分のフラックスの配合量は、電気配線用導電樹
脂組成物全体の0.5〜5重量%の範囲とすることが望
ましい。
【0015】また、本発明に使用する(d)成分の合成
樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれも
使用可能である。用途にもよるが、作業性の点からは熱
可塑性樹脂の方が適している。本発明に使用される熱可
塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、ABS、ナイロン、PPS、液晶性ポリマ
ーなどが例示される。これらは、単一または複数種類混
合して用いられる。また、本発明に使用される熱硬化性
樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエ
ステル樹脂等が例示される。熱硬化性樹脂と金属繊維、
低融点金属、フラックスとの混合加工温度は、90〜1
30℃の範囲が適当である。使用する合成樹脂の形状
は、ペレット状、粒状、粉末等どのような形態であって
もよい。粉末状のものは混合時の分散性が良好であるの
で特に本発明に適している。
【0016】本発明の電気配線用導電樹脂組成物を製造
するには、次のように、まず予備成形体(ペレット)を
製造し、次にこの予備成形体を用いて所定の最終形状に
成形することが望ましい。
【0017】まず、(a)〜(d)成分、すなわち、金
属繊維、低融点金属、合成樹脂を、所定の配合比で計量
し混練機に投入して十分に混練する。このとき、合成樹
脂の酸化劣化を防止するため、アルゴンガス、窒素ガス
等の不活性ガスを注入しながら混練を行う。混練は、使
用材料にもよるが、通常200〜220℃の温度で10
分間程度行われる。次ぎに混合物を可塑化温度以上に加
熱した圧縮ダイスに入れ、200℃程度の温度で1ton/
cm2 程度の面圧で圧縮して予備成形体を成形する。また
は上記配合にて混練、押出しをしながら、所定形状に切
断ペレット状にすることができる。次ぎにこの予備成形
体を所定の金型を装着した圧縮成形機または、射出成形
機に供給して、予備成形と同じか、またはこれより高い
温度条件で成形を行う。
【0018】
【作用】本発明の電気配線用導電樹脂組成物では、合成
樹脂中に分散された多量の低融点金属と金属繊維が、フ
ラックスの作用により緊密に連結されて、電気伝導路を
形成するので、高い導電率が得られる。
【0019】また、多量の低融点金属とフラックスが含
有されているので成形時に高い流動性が得られ、ハンダ
付け性にも優れている。
【0020】
【実施例】
実施例および比較例1〜6 (測定用試料の作成)別表の配合で各材料を混練機に投
入し、アルゴンガスを注入しながら200〜220℃の
温度で10分間混練した。次ぎに、混練した材料を内径
20mmのダイスに入れ、ヒーター温度200℃、面圧1to
n/cm2 で圧縮した。次ぎに、図1に示す断面5×6mm角
の配線モデルの金型をダイスに取り付け、ヒーター温度
200〜210℃で射出成形し、この試料について抵抗
値の測定、通電テストおよびハンダ付け性の試験を行っ
た。その結果を同表中に示す。
【0021】(二色成形体の作成)測定用試料の作成の
場合と同じ条件で別表の材料を混練し、混練した材料を
内径40mmのダイスに入れ、ヒーター温度180℃、面
圧250 kg/cm2 で圧縮し、これを棒状に押し出し、二
色目の射出成形材料とした。次ぎに、一色目の金型を射
出成形機に取付け、ポットにポリプロピレン樹脂を入れ
290℃に加熱して射出した。しかる後、二色目の金型
を射出成形機に取付け、一色目の成形体を金型内に設置
して、上記の射出成形材料をポットに入れ220〜31
3℃に加熱して射出した。
【0022】実施例および比較例6の断面の顕微鏡写真
観察の結果を図2および図3に示す。 なお、別表中の
「二色成形時の充填」は、成形加工性(流動性)を評価
した結果であって、金型内に充填された電気配線用導電
樹脂組成物の充填の程度を示したものである。また、
「通電テスト」は、直流100V、10Aを5×6mm×
90mmの試料に1時間通電した後の表面温度を示したも
のであり、ハンダ付け性は、一般のハンダごてにより、
銅のリード線をハンダ付けしてその良否の程度を◎、
〇、△、×で示したものである。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明の電気配線用樹脂組成物は、高い導電性と成形加工
性を兼備し、かつ通電時の発熱もきわめて少なく、さら
に一般の導体と同様にハンダ付けによる接続作業も可能
であって十分電気配線用電線として使用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いた配線モデルの成形体を
示す寸法図。
【図2】本発明による射出成形体の断面拡大図。
【図3】従来の電気配線用導電樹脂組成物による射出成
形体の断面拡大図。
【符号の説明】
1…ABS樹脂、2…低融点金属、3…銅繊維、4…A
BS

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)金属繊維、(b)低融点金属、
    (c)フラックスおよび(d)合成樹脂の混合物からな
    り、(a)成分の金属繊維が5〜15 Vol%、(b)成
    分の低融点金属が20〜40 Vol%とされていることを
    特徴とする電気配線用導電樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 (a)成分の金属繊維が、直径30〜1
    00μm、長さ1.5〜6mmの銅繊維である請求項1記
    載の電気配線用導電樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 (b)成分の低融点金属がPb/Sn、
    Pb/Sn/Bi、Pb/Sn/Ag、およびPb/A
    g系から選ばれたハンダ合金からなることを特徴とする
    請求項1記載の電気配線用導電樹脂組成物。
  4. 【請求項4】 (c)成分のフラックスが、次の化学式 【化1】 で表されるビフェニル化合物からなることを特徴とする
    請求項1記載の電気配線用導電樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 (d)成分の合成樹脂が、熱可塑性樹脂
    であることを特徴とする請求項1記載の電気配線用導電
    樹脂組成物。
JP12591492A 1992-05-19 1992-05-19 電気配線用樹脂組成物 Withdrawn JPH05325637A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6384345B1 (en) 1999-10-13 2002-05-07 Yazaki Corporation Three dimensional circuit body and method of manufacturing the same
US6573322B1 (en) 1998-03-10 2003-06-03 Togo Seisakusho Corporation Electroconductive resin composition

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Effective date: 19990803