JPS62251132A

JPS62251132A - 導電性ガラス繊維マツト

Info

Publication number: JPS62251132A
Application number: JP61095496A
Authority: JP
Inventors: 久野　芙治夫; 弘一鈴木; 武藤　純資; 北林　正信; 務長谷川; 中谷　大
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Nippon Glass Fiber Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd; Nippon Glass Fiber Co Ltd
Priority date: 1986-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1987-10-31

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１本発明は、電磁波遮蔽性を有するプラスチックシートや
パラボラアンテナ等に用いるに好適な導電性ガラス繊維
マットに関するものである。

［従来の技術］近年、電子機器が発達し普及するにつれて、電子機器の
発する電磁波による電子機器相互の影響を防ぐために導
電性繊維マットをプラスチック中に埋設する方法が行わ
れるようになりつつある。

また、ＦＲＰ製のパラボラアンテナにも、電波反射材と
して導電性繊維が使用されるようになってきた。

この導電性繊維マットの製造法の一つとして、乾式展綿
法がある。

まず第２図及び第３図を参照して展綿法による導電性ガ
ラス繊維シートの製造方法を説明する。

第２図において、１０はガラス１２を溶融するガラス溶
融槽であり、その底部には溶融ガラスを流出する紡糸ノ
ズル１４が複数個所定間隔毎に一直線状に配列するよう
に設けられている。

溶融槽ｌＯの下方には、ノズル１４から垂下するガラス
繊維１６を巻き取る回転ドラム１８、該回転ドラム１８
回転用の駆動装置及び回転ドラム１８をその軸方向（紙
面と垂直方向）に往復運動させる駆動装置（共に図示せ
ず。）を有した巻取装置が設置されている。またこの巻
取装置と溶融槽ｌＯとの中間の位置には、ガラス繊維１
６に金属被覆を施すための溶融金属保有炉２０が設置さ
れている。この溶融金属保有炉２０は、その側面に開口
２２が設けられると共に、この開口２２に被さるように
コーティング用ノズル２４が取り付けられ、このノズル
２４先端から膨出する溶融金属の膨山部中をガラス繊維
１６が通過し得るよう構成されている。

このように構成された製造装置において、溶融槽ｌＯ中
の溶融ガラス１２は、ノズル１４から流下し、ドラム１
８によって引っ張られて延伸し、細い繊維となってドラ
ム１８に巻き取られる。この際ドラム１８は、その軸方
向（図において紙面と垂直方向）に往復運動され、各ガ
ラス繊維１６は波状に蛇行して巻き取られる。

回転ドラム１８に巻き取られたガラス繊維の層状の束体
２６が所定の厚さに達したとき、ドラム１８の回転を停
止し、そのガラス繊維の層状束体２６をノズル１８の軸
線方向に切断してドラム１８から取り外す。取り外した
束体２６は、第３図に示すように、ガラス繊維に直交又
はほぼ直交する方向に引き伸ばしながら展開すると、（
この引き伸ばしながら展開する作業を展綿するという。

）ガラス繊維の展綿シート２８となる。

即ち、第３図において、ドラム１８から取り外したガラ
ス繊維層状束体２６を、その一端から展綿しながら別の
回転ドラム３０に巻き取ると、該別の回転ドラム３０上
にシート状に巻き取られる。このようにしてでき上がっ
た展綿シート２８は、一方向に延びるガラス繊維の層と
、これと交叉する方向に延びる繊維の層とが交互に積層
されたものとなる。

［発明が解決しようとする問題点］導電性繊維マットにおいては、繊維分布が密でかつ均等
化していることが電波反射特性や電磁波遮断特性のムラ
をなくす上で重要である。

ところが、上記従来の展綿法により得られるシート状の
マットにおいては、束体２６を引張って展綿する際に、
束体２６中の繊維が不均等に引張られて、得られる展綿
シート２８には目開きの大きな箇所が発生し、電磁波の
遮蔽効果や反射特性にムラが生じ易い。

［問題点を解決するための手段及び作用］未発、明は、
上記問題点のない導電性ガラス繊維マットを提供する。

ものであって、一方向に延びる導電性繊維層と、これと交叉する方向に
延びる導電性繊維層とが交互に積層された展綿シートよ
りなる導電性繊維マットにおいて、導電性繊維はアルミ
ニウム付着率が繊維の単位長さ当りガラス繊維重量の３
５〜４５％、平均ガラス繊維径が１２〜１８＃Ｌｍのア
ルミニウム被覆ガラス繊維であって、この繊維同士はバ
インダで接着してあり、そのバインダ付着率は、固形分
として、展綿シート重量の２〜２０％であり、マット目
付が５０ｇ／ｍ″以上、平均目間きが５０＃Ｌｍ以下で
あることを特徴とする導電性ガラス繊維マット、を要旨とするものである。

かかる本発明によれば、マット目開きが小さいため、良
好な遮蔽性能等が得られる。

以下本発明の構成につき詳細に説明する。

本発明において用いられる導電性繊維は、アルミニウム
被覆ガラス繊維である。このガラス繊維は、直径が１２
〜１８＃Ｌｍのもので、またその材質としては特に制限
はないが、無アルカリガラス、アルカリガラスのいずれ
でも良く、Ｅガラス、Ｃガラス、Ａガラス等従来からガ
ラス繊維に用いられる各種の組成のものが用いられる。

ガラス繊維を被覆するアルミニウムの付着量は、余りに
少ないと導電性を確保できず、逆に多過ぎると繊維の可
撓性を低下させると共にコスト高となる。従って、アル
ミニウムの付着量は、繊維の単位長さ当りにおいてガラ
ス繊維重量の３５〜４５％とする。

本発明では、繊維同志をバインダを用いて結着すること
により、マットに強度を付与する。

このバインダは、展綿後に、例えばコンベアネット上の
マットに向けて液状でシャワーかけ又はスプレーするこ
とによって付着させても良い。

また、展綿後に、マットをバインダ液中に浸漬して通過
させても良い。このような方法は、後述の導電性バイン
ダの付着法として特に好適である。

バインダの付着量は、展綿シート重量に対するバインダ
固形分の重量比で２〜２０％、好ましくは５〜１５％と
する。

付着量が少量の場合には、繊維同志の接触点にバインダ
が付着する確率が低く、強度の向上には効果があまりな
い。更に、２０％よりも多くバインダを付着した場合に
は、繊維同志の接触点以外の点にも付着する傾向が強く
なり、付着量を増加ぎせても、その効果は頭打ちとなり
、コスト的にも不利となる。

なお、バインダとしては澱粉系のものや、フェノール樹
脂や酢酸ビニル等の熱硬化性合成樹脂系のものなど各種
のものも用いられるが、導電性バインダも好適である。

この導電性バインダとしては、■樹脂中に、金属粉末及
び／又は炭素粉末を分散させたもの、■樹脂自体が導電
性を有するもの、などがあげられる。

まず■のタイプの導電性バインダについて説明する。

■のタイプの導電性バインダとしては、でん粉系のバイ
ンダ、合成樹脂（例えばポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、フェノール樹脂）系のバインダ等の公知のバインダ
に、銀、銅、ニッケル等の金属或は炭素の粒子を混入し
たものが用いられる。バインダへの銀、銅、ニッケル、
炭素等の導電性粒子の混入量は、導電性粒子とバインダ
固形分の合計量に対して約３０〜７０重量％が適当であ
る。導電性粒子の混入が少ない場合には、バインダに導
電性が得られず、７０重量％よりも多く混入した場合に
は、バインダがもろくなり、繊維同志を結合させる機能
を果さなくなる。

なお、導電性粒子の粒径は約０．５〜７μｍが好ましい
。前記■の樹脂自体が導電性を有する樹脂としては、樹
脂にシアン基等の官能基を導入し、この官能基に銅イオ
ンを吸着させたもの等が用いられる。

本発明の導電性ガラス繊維マットはその目付が５０ｇ／
ｍ２以上である。マット目付は少ないと十分な性能を有
する導電性ガラス繊維マットが得られず、逆に多過ぎる
とコストアップを招く。好ましいマット目付は５５〜ｇ
５ｇ／ｍ２である。

また、本発明の導電性ガラス繊維マットは、その密度が
Ｏ、１３〜０　、１９ｇ／ｃｍ″テあることが好ましい
。

なお、導電性繊維の展綿シートにおけるシート面方向の
間隔は電磁波の周波数によって変わる。

本発明の導電性ガラス繊維マットは、その平均目開きが
５０ｇ、ｍ以下である。なお、本発明において、平均目
開きとは、次のような方法で求めた値である。

即ち、マイクロメーター付万能投影器（倍率６倍）を使
用して試料を映し、目開きの大きさをマイクロメーター
で測定し、１００個の目についての平均値を平均目開き
とする。

なお、電磁波捕集理論上、マット目開きは６００μｍ以
下であることが望ましい。従って、本発明においては、
上記測定において、目視により目開きの大きいものから
１０個の目開きを測定し、その平均値（本発明において
はこれを「平均最大目開き」という。）を求めた場合、
その値が６００ＪＬｍ以下となるようにするのが好まし
い。

ところで、前述した展綿法による製造プロセスにおいて
は、展綿の際の繊維解繊の力が必要であることから、引
き伸ばしの力が不足するため、従来、交叉する繊維がな
す角度のうち、展綿方向の角度α（第１図参照）は通常
ｉｏｏ’以上とされている。

しかしながら、このようにガラス繊維の交叉角度αが１
００″以上であると、マットの縦方向と横方向との電磁
波遮蔽性能及び強度等に差が生じ、均等な特性を有する
マットが得られない。

マットは、通常、ロール状態でプラスチックとの複合体
とする工程に使用するため、特に縦方向の強度が小さい
と作業性が悪い。また、マットを大版状に切断して使用
する場合においても電磁波遮蔽性能や強度が縦方向、横
方向で均等でないと様々な不都合が起こる。このため、
従来においては、マットを１枚毎に方向を変えて重ね合
せて特性の均等化を図る手段もとられているが、これは
著しく作業性を悪くするものである。

このため、本発明においては、展綿方向の繊維平均交叉
角度αは８０〜１００”の範囲となるようにする。

この角度αがｔｏｏ”を超える場合、あるいは８０″未
満である場合には、繊維に配向性が生じ、電磁波遮蔽性
能や強度に方向性が生じる。また、著しい場合には繊維
配向方向と直交する方向の強度が極端に低下し、ＦＲＰ
補強材として不適当となることがある。

なお、平均交叉角度αの測定法は、本発明では第１図の
如く行う。即ち、倍率４０〜５０倍の顕微鏡にて、マッ
ト（展開シート）の側辺部の写真撮影を行い、角度θ曵
、θ２について測定する。

なお、θ１は展綿方向上流側の角度であり、θ２は展綿
方向下流側の角度である。

θ１、θ２をそれぞれ１０個測定し、その平均値で１及
び否２を求める。これら角度より、平均交叉角度αは、
次式α＝１８０°−（否、＋Ｎ２）に基いて算出される
。

このように平均交叉角度αが８０〜ｔｏｏ’の導電性ガ
ラス繊維マットは、ガラスｔａｒａの束体２６を展綿す
る際、第４図に示す如く、展綿方向に直交する方向、即
ちマットの幅方向に次第に広げる工程Ａのマット通過速
度Ｖ　＋　ｍ　７分とマットを並行に引く工程Ｂのマッ
ト通過速度ｖ２ｍ／分との大きさがｖＩくＶ２となるよ
うに調整することにより、製造することができる。

［実施例］以下実施例について説明する。

実施例１、第２図に示す装置を用い、ガラス繊維にアルミニウム
被覆を施してアルミニウム被覆ガラス繊維を製造した。

まず、３０本のチップ１４が底面に配列されているガラ
ス溶融槽１０から輻１８０ｍｍで３０本のガラス繊維を
平行に引き出し、これに溶融金属の膨出部を接触させア
ルミニウム被覆を行う。（なお、アルミニウム付着率は
、ガラス繊維に対して４０重量％とした。）そしてこの
アルミニウム被覆ガラス繊維を、軸心方向にストローク
幅７５　ｍ　ｍで往復動されているドラム１８に連続的
に巻き取る。アルミニウム被覆ガラス繊維層が目付＝７
８６０ｇ／ｍ２になるまでドラム１８に巻き取った後、
ドラム１８を停止し、次いでドラム軸線方向に束体２６
を切り、該ドラム１８から取り外す。なおガラス繊維径
は約１５μｍである。

ドラムから切り取られた束体は、第３図の如くロール３
０に巻き取って展綿した。なお、角度αは９０″となる
ように展綿し、展綿後、シートに酢酸ビニル系のバイン
ダを６．０重量％の割合で塗布した。

得られたマットの目付は７０ｇ／ゴであり、１００個の
目について平均目開きを測定したところその値は３９．
４１Ｌｍであった。また、目開きの大きい順に１０個の
データを調べたところその値は、６００．５８０，５２
０．４８０゜４４０．４４０．４４０．４００．２９６
．２８０ＩＬｍであり、平均最大目間きは８００ｐｍ以
下であることが確認された。

実施例２、比較例１．２実施例１において、マットの平均目開き、最大目間き、
マット重量が下記第１表に示すような導電性ガラス繊維
マットをそれぞれ製造した。

第　　１　　表これら実施例１．２及び比較例１．２で得られた導電性
ガラス繊維マットの磁界波に対する遮蔽効果を測定した
ところ第５図に示す結果が得られた。測定法は関西電子
工業振興センターの方法によった。測定条件は、ｌｏｏ
ＯＭＨｚ、低インピーダンス磁界とした。

第５図により１本発明の如く、平均目開きを５０１Ｌｍ
以下とすることにより、著しく優れた遮蔽効果が得られ
゛ることが明らかである。

比較例３実施例１において、平均交叉角度αが１３０°、１０５
’　となるように展綿したこと以外は同様にして導電性
＃ｌｌ維マットを製造した。

第２表に、これらのマットの強度の測定結果を示す。ま
た、α＝９００及び１３０”のものについて磁界波に対
する遮蔽効果を測定した結果を第６図に示す。なお、第
２表及び第６図の縦方向とはマットの展綿方向をいい、
横方向とは、該横方向と直交する方向をいう。

第　　２　　表第２表及び第６図より、平均交叉角度αが９０°程度で
あると、強度や電磁波遮蔽効果が縦方向と横方向で均等
な、良好な導電性ガラス繊維マットが得られることが明
らかである。

［発明の効果］以上詳述した通り、本発明の導電性ガラス繊維マットは
、特にそのマット平均目開きが５０１Ｌｍ以下と小さい
ことから、電磁波の遮蔽効果や反射特性の高い、かつそ
のむらも少ない導電性ガラス繊維マットが提供される。

また、ガラス繊維の平均交叉角度αが、８０〜１００”
とした場合には、強度や電磁波遮蔽効果が縦方向と横方
向で均等な、良好な導電性ガラス繊維マットが得られ、
極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は交叉角αの測定法を示す平面図、第２図及び第
３図は展綿法によるガラス繊維シートの製造法を説明す
る断面図及び斜視図、第４図は展綿方法を説明する平面
図、第５図及び第６図は実施例及び比較例の電磁波遮蔽
効果の測定結果を示すグラフである。１０・・・ガラス溶融槽、　　１４・・・紡糸ノズル、
１８・・・回転ドラム、　　　２６・・・束体、２８・
・・展綿マット（シート）。代理人　　弁理士　　重　野　　剛平均目開き（μｍ）第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一方向に延びる導電性繊維層と、これと交叉する
方向に延びる導電性繊維層とが交互に積層された展綿シ
ートよりなる導電性繊維マットにおいて、導電性繊維は
アルミニウム付着率が繊維の単位長さ当りガラス繊維重
量の３５〜４５％、平均ガラス繊維径が１２〜１８μｍ
のアルミニウム被覆ガラス繊維であって、この繊維同士
はバインダで接着してあり、そのバインダ付着率は、固
形分として、展綿シート重量の２〜２０％であり、マッ
ト目付が５０ｇ／ｍ＾２以上、平均目開きが５０μｍ以
下であることを特徴とする導電性ガラス繊維マット。
（２）展綿シートの長手方向側の繊維の平均交叉角度が
８０〜１００°である特許請求の範囲第１項に記載の導
電性ガラス繊維マット。
（３）密度が０．１３〜０．１９ｇ／ｃｍ＾２である特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載の導電性ガラス繊
維マット。
（４）マットの平均最大目開きは６００μｍ以下である
特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項に記
載の導電性ガラス繊維マット。
（５）バインダは導電性バインダである特許請求の範囲
第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の導電性ガラ
ス繊維マット。