JPS6294000A - 電磁妨害遮蔽用組成物 - Google Patents

電磁妨害遮蔽用組成物

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JPS6294000A
JPS6294000A JP61237801A JP23780186A JPS6294000A JP S6294000 A JPS6294000 A JP S6294000A JP 61237801 A JP61237801 A JP 61237801A JP 23780186 A JP23780186 A JP 23780186A JP S6294000 A JPS6294000 A JP S6294000A
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mat
metal
composition
whiskers
fibers
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JP61237801A
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ロジヤー　グラント　ゴウガン
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Phillips Petroleum Co
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Publication date
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    • H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
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    • Y10T428/24995—Two or more layers
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  • Nonwoven Fabrics (AREA)
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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】 発明の分野 一側面において、本発明は成形組成物中に配合するため
に好適な繊維マツ）　（ｍａｔ　）に関する。
もう一つの側面において、本発明はその繊維マツトン形
成するための方法に関する。さらに別の側面において、
本発明は稙維マット’ａ’含有する成形組成物に関する
。
発明の背景 多くの適用に対して、電磁妨害（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇ
ｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　）　（ＫＭ工）
遮蔽特性ｙ！／万する完成品ｌ備えることが望ましい。
自動車の分野では、プラスチック７−ド、フェンダ−１
および防火壁に対してＥｌｉＭ工遮蔽が要求される。事
務室の事務機械はその内部区域の部分ン覆ひおる種の形
の遮蔽馨要する。規則によって、総ての計数型電子計算
装置からの放射は特定の放射限度内にしなければならな
い。電磁妨害によって引き起こされる電気的機能障害の
苦情が増加するので放射の取締りが必要である。実例に
はＴＶのスノー（θｎｏｖ　）、ポケット計算器および
市民帯２ジオによる電気的に制御される装置σ）放射化
によって引き起こされる航空計器の機能障害ビ含む。
電子的構ｇ部分Ｙ遮蔽するために今日便用される方法が
優先順位に格付けされた。優先順位による七の方法には
、銀ペイント適用、ニッケルペイント適用、導電性充填
材利用、銀還元、陰極スパッター、箔適用、鋼ペイント
、真空蒸着、電気めっき、火炎／アーク溶射および黒鉛
ペイント適用ケ含む。導電的充填のプラスチックを除き
、総ての遮蔽方法は小破砕（ｃｈｉｐｐｉｎｇ　）　％
亀裂、剥離のための限られる寿命またはそれらが高価な
第２の操作を必要とする事実に悩ｃ０ 遮蔽の最も望ましい方法は導電的に充填させたプラスチ
ックである、なぜなら遮蔽材料はプラスチックの全体の
部分でありそしてチップ化またはふくれたりせすまた第
２の操作を必要としないからである。しかし、プラスチ
ック中への導電性充填材の配合は、受答でき柱度に高い
遮蔽特性２与えるにはそれに必要な大量の充填材のため
にしはしは生成物の特性を受容できない程度にまで低下
させる。
発明の内容 ポリマー成分に対して優れた機峠的性質ン与える線維強
化ン提供することが本発明の目的である。
良好な機械的性質を示す線維強化材Ｚ含有するゝポリマ
ーシート？提供することが本発明のもう一つの目的であ
る。
遮蔽有効性を減じることなくポリマー中の導電性充填材
のよシ少ない量の使用ケ可能にすることが本発明のなお
別の目的である。
容易に加工され七してポリマーシート中に配合されると
きに良い性負乞与える導！憔マットＹつくる九めの方法
上提供することが本発明のそれ以上の目的である。
本発明の第１の具体化に従えば、ポリマー母材中にＫＭ
工遮蔽として配備するのに好適な繊維マットが提供され
る。このマットは不織強化繊維で形成される第１層と延
性金属または合金から形成される金属ホイスカーまたは
線維で構成され第１層によって支持される第２層とで構
成される。これらの金属ホイスカーまたは繊維を第２層
中に使うことによって、繊維が高アスペクト比（ｔ／ｌ
　）であるため最終製品中に低金属濃度χ得ることがで
きる。強化マット上に金属ホイスカーを担持させること
によって第２層はもしもそうでなければ自由な取扱いに
対して充分な構造的結合性を与えるには不十分な量でも
存在することができる。
本発明のいま１つの特徴においては、上記の２層のマッ
トは１つのポリマー母材中に配合されて複合体乞形成す
る。その結果生じる複合体は１ｆｉＭ工遮蔽χ必要とす
るパネルおよびこれに類するものとしての用途に好適で
ある。＠維の不織層は型押成形条件下では流動性であシ
従ってごの複合体は型押しうるシートまたはシート成形
配合物としての利用に甚だ適している。
本発明のい１１つの特徴においては、不織布のマットＹ
金属ホイスカーの散布器の下に運びそして散布器からマ
ット上に充分な量で金属ホイスカーを散布して生じる配
合物に導電性を与えることで構成する方法によってポリ
マー母材中に使用して良好な機械的性質およびＫＭ工遮
蔽を与えるのに好適な導電性マットが提供される。この
方法は（１）加工の容易さおよび導電性材料の使用にお
ける経済性（２）得られる２ｇ分マットの取扱いの容易
さにおける利点を与える。
本発明の第１の具体化に従えば、ポリマーまたは樹脂中
に配合してそれらに補強およびＰＤＭ工遮蔽・を与える
のに好適な繊維マットは第１層および第２層で構成され
る。第１層は不織強化線維で構成される。もしも望むな
らば慣用の強化Ｒ維馨使うことができるが、的確なタイ
プは母材に付与すべき望ましい性質および値段によって
決まる。入手が容易でありそして廉価であるため不織ガ
ラス線維マットが現在望ましく、もしも望むならばチョ
ツプドガラスまたはチョップした或いは連続性炭素線維
ン使うことができる、しかし複合体中に得られる性質の
ためにはｆＩ！維が連続するガラス繊維が特に好ましい
。炭素繊維はチョップしたものまたは連続するものの何
れも好ましい代替物を与える。
第２層のマットは第１層上に支持されそして不縁金属ホ
イスカーまたは延性導電性金属または合金の線維で構成
される。好ましくは、金属ホイスカーは充分な長さ対直
径比（アスペクト比）ン有しそれによって低濃度におい
て良好なＦｉＭ工遮蔽を与える。良好なＫＭ工遮蔽を与
えるためには充分な量の金属ホイスカーが不織強化線維
マット上に沈積されそれによって導電性網状組織が形成
されることおよび希望する程度のＩ！ｉＭ工遮蔽を生じ
るために沈積は充分濃密であることが重要である。普通
は、遮蔽されるべき波長は一般に３００１＋！よりも大
きいので第２層は第１層上に透視できる網目を与えるで
あろう。第１層上の相互に連結される個々のホイスカー
によって限定される約１平方ｃ！ｒＬまでの開放面積は
従って満足なものである。槙々の延性導電性金属または
合金はホイスカーの形成に対し好適でおる。例えば、ア
ルミニウム、銅、銀または金のような電気導体用に使う
ことができる金属は適している。ニッケル、錫、および
鉛のようなその他の金属も、選ばれる樹脂が選ばれる金
属と腐食によるような相互反応をしない限りよく作用す
ることが期待される。
ホイスカー直径は熱成形工程中にホイスカーが破壊され
るほど脆くない限り特に１要ではない。
節約のためには、ホイスカーは比較的小直径、好ましく
は０．０１から１ミリメーターの範囲であるべきである
。好適なホイスカーの長さは１ミリメーターから連続ス
トランドまで変動する。好ましくは、各ホイスカーは高
アスペクト比およびＫＭ工遮蔽に対して良有効性を与え
るためには１のより大きい長さＺ有する。好ましくは、
ホイスカーの主要部分は、加工の容易さおよび最も望ま
しい遮蔽性質のためには０．５から２０−までの範囲、
よシ好ましくは１から１０ｃ！ｒＬまでの範囲の長さを
有する。ホイスカーの直径は好ましくは０．０５順から
（Ｃ５鵡までの範囲であるがその他の直径のホイスカも
よく作用するであろう。好ましい金属ホイスカーはアル
ミニウムで構成される。この型のホイスカーは溶融アル
ミニウムＺ急速に回転する車輪上に分配し続いて急冷す
るごとによってトランスノツト　コープ（Ｔｒａｎｓｍ
ｅｔ　Ｃ０ｒｐ、　）　（コロンバス、オハイオ（ＣＯ
ｌｕＣｏｌｕ　、　０ｈｉｏ　）　：ｌによってつくら
れる。
第１層および第２層の繊維の周囲に樹脂母材馨形成する
ために用いられるポリマーは熱可塑性または熱硬化性樹
脂が可能である。高性能特性が要求されない場合はポリ
エチレン、ポリプロピレンおよびポリエステル樹脂が極
めて好適であると信じられる。その他の好適な樹脂には
ポリスチレン、ＡＢＳ　、他のアクリルポリマーおよび
コポリマー、ポリエーテル、ポリアミド、ＰＶＣ（ポリ
塩化ビニル）、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミンおよびポリフェニレンサルファイ
ド、？リフエニレンサルファイドサルホン、ポリフェニ
レンサルファイドケトン、ポリフェニレンエーテルケト
ン、ホリフエニレンエーテルボリフェニルサルホンのよ
うなポリアリーレンサルファイド類およびこれに類する
もの７含む。ガラスマットの配合によって好適に強化さ
れるほとんど何れのポリマーもアルミニウム繊維の導電
酌量ンその上に沈積させたガラスマットを包含させるご
とによって導電性複合体につくることができる。
ポリマー母材、強化繊維、および遮蔽繊維の相対的量は
希望する強化および遮蔽性質に応じて変えることができ
る。概して、２層のマットは強化繊維、一般にガラス対
アルミニウムのような金属ホイスカーの重量比４：１か
ら１：１までの範囲によって形成することができる。Ｔ
Ｌ量ベースでる：１から１：１′１Ｌでの範囲のガラス
繊維対アルミニウム比率２有するマットヶ与えることに
よってほとんどの適用に対して好結果ケ与えるであろう
と信じられる。複合体中のホ゛リマ一の景は一般に約２
５から７５ｍ１ｌｋ％までの範囲であろう。複合体中の
ポリマー含量が約４０から６０重１１の範囲でおれば工
業用熱可塑性樹脂の場合好結果ン与えるであろう。機械
的性質が適切な場合の適用においてはポリプロピレンの
ような安価なポリマーのよシ多量Ｚ使うことができる。
本発明ン少なくとも４０デシベル（ｄＢ　）のＫＭ工遮
蔽を得るために使う場合それは比較的簡単なことであり
そして５０から７　［］　ｄＢまでのような少なくとも
５　［１ｄＢのＥＭ工遮蔽は不当な実験なしに得ること
ができる。
本発明の導電マットを形成するには、不織強化繊物ン金
属ホイスカー散布機の下に通しそして希望する電導度ｔ
マットに付与するのに充分な量で金属ホイスカーが撒布
機からマット上に撒布される。層間の絡み合いは、堆積
中またはロール上の導電マットの層の間に母材として便
用丁べきポリマーのフィルムのような紙状のフィルムを
配置するごとによって避けることができる。ガラス繊維
が連続的で１）セして金属ホイスカーが０．５から２０
Ｃｆｆｌまでの範囲の長さχ有しそして生じる２ｊ＊１
導電マツトに２５から５０重量％までの範囲の金属ケ与
えるだけの充分な量で不戦マット上に撒布される場合に
好結果が予想される。本発明の好ましい具体化において
は、金机ホイスカーの主要部分は１からＩＱｃｍ［での
範囲の長さＺ有する。
本発明に従えば圧縮ライン上において七のような適用に
晋通使われる非４奄性マツトの代ジに導電性マットで単
に置き換えるだけでＫＭ工遮蔽される型押シートを形成
することができる。導電性マットはポリマーのフィルム
の間にはさまれそして充分に高くした温度および圧力条
件に当てて型押可能シートが形成される。熱硬化性材料
からＥ！Ｍ工遮蔽型押可能シート乞形成するためには導
電性マットχ熱硬化性樹脂の浴中に通し、引き出しそし
て部分的に硬化させる。
本発明は以下の実施例によって説明される：実施例１ 連Ｍ性ガラス繊維マット〔オーエンスーコーニング　フ
ァイバーグラ、ｘ、　（Ｏｗｅｎｓ　−Ｃｏｒｎｉｎｇ
Ｆｉｂｅｒｇｌ−ａｓｓ　）　ｏｃｙ　　Ｍ　−８６０
８］　Ｙポリフェニレンサルファイド（ＰＰ８　）と積
層にして６００’Ｆで１．５分間、接触圧においてそし
て次に１００ｐｓｉおよび６００’Ｆで２分間、引き続
き室温圧力中で１００　ｐｓｉで６分間加圧した。積層
物の性質は第１表中に示される。
実施例２ ｐｐｓ−ガラス繊維−アルミニウム線維複合体アルミニ
ウム繊維（０，７５−インチ：トランス）７トコープ、
コロンバス、オハイオ）Ｙ連続性ガラス繊維マツ）　（
ＯＣＦ　Ｍ　−８６０８）の層の間に希望する１１量水
準で昨さそして実施例１のようにしてＰＰＳ　、！：槓
層した。ガラスおよびアルミニウム対ポリマーの種々の
割合における積層物の性質は第１表中に示される。
デーメン比較するとＥＭ工遮蔽はアルミニウム繊維の濃
度と関連して変化するがアルミニウム繊維雷門が５から
２０％に増加し七して同時にガラス繊維金員が６５から
２０％に減じると、衝撃強さくノツチ付き）は１６．７
からＩＬ３　ｆｔ−１ｂ／インチに減少することを示す
。良好な均衡のとれた性質は６６％ガラス、１７係アル
ミニウム繊維および５０％ＰＰＥＩで構成される複合体
において得られる。
ガラス繊維含量ケ４０％にそしてアルミニウムン２０％
に上げるとｚＭ工遮蔽は少しく増加するが衝撃強さの明
瞭な犠牲においてである。
実施例６ ポリプロピレン（ＰＰ　）−ガラス線維複合体ポリプロ
ぎレンを使ったごとおよび５００°Ｆ’の底形温度を使
ったことン除き、手順は実施例１と同じであった。複合
体の性質は第ｎ表中に示されるＯ 実施例４ ＰＰ−ガラス繊維−アルミニウム繊維複合体ＰＰＹ：使
った０とおよび５００°Ｆｌｙ）成形温屓ン使ったこと
χ除き手順は実施例２と同じであった。
複合体の性質は第ｎ表中に示される。３６％ガラス繊維
−１７４Ａ！繊維の配合においてｇＭ工遮蔽は極めて良
好であ夛そしてＵＳ維の添加に起因する物理的性質の変
化は受容可能限度内である。
実施例５ ポリエチレンテレフタレート（ＰＩ！ｉＴ　）−ガラス
線維複合体 ｐＨ；Ｔ　Ｙ使ったことおよび成形温度が５２５″Ｆ＋
であったことｔ除き手順は実施例１と同じであった。
性質は第ｎ表中に示される。
実施例６ ＩＫＴ−ガラス線維−アルミニウム緒維複合体ＰＥＴχ
使ったことおよび成形温度が５２５乍ゼあったことン除
き手順は実施例２と同じであった。
性質は第ｎ表中に示される。
実施例７ ガラスマット上のアルミニウム線維のｖｔａｘａ回転車
輪および急冷法ケ使用するアルミニウム；繊維の製造者
でおるトランスメット・コーポレーション（米国コロン
バス、オハイオ）　ｔＸ　カ５　ス？ット上に０．５オ
ンス／ｆｔ２および１．０オンス／ｆｔχでアルミニウ
ム繊維Ｙ：Ｍ接沈積させて８ＴＫＴ　ｙａｌ−製造した
。このアルミニウム繊維−ガラス線維マットはさらに処
理せずに使われた。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（ａ）強化繊維のマット；および （ｂ）マット上に支持される延性導電性金属または合金
    の不織金属ホイスカーまたは繊維の散布で構成される電
    磁妨害（ＥＭＩ）遮蔽に使用するための組成物。
  2. （２）該マットが連続ガラス繊維で構成されそして不織
    金属ホイスカーが約０．５から２０ｃｍまでの範囲の長
    さを有する特許請求の範囲（１）項に記載の組成物。
  3. （３）不織金属ホイスカーがその主要部分が１−１０ｃ
    ｍの範囲内である長さを有するアルミニウム繊維で構成
    される特許請求の範囲第（１）または（２）項に記載の
    組成物。
  4. （４）強化繊維のマットおよび不織金属ホイスカーまた
    は繊維の散布を包むポリマー母材をさらに含む特許請求
    の範囲第（１）−（３）項の何れかの１項に記載の組成
    物。
  5. （５）ポリマー母材が熱可塑性樹脂または結晶特性を有
    する熱硬化性樹脂から形成される特許請求の範囲第（４
    ）項に記載の組成物。
  6. （６）ポリマー母材が熱可塑性樹脂で構成される特許請
    求の範囲第（５）項に記載の組成物。
  7. （７）ポリマーがポリプロピレン樹脂で構成されるシー
    トの形である特許請求の範囲第（６）項に記載の組成物
    。
  8. （８）少なくとも４０ｄＢのＥＭＩ遮蔽によつてさらに
    特徴づけられる特許請求の範囲第（１）−（７）項の何
    れかの１項に記載の組成物。
  9. （９）少なくとも５０ｄＢのＥＭＩ遮蔽によつてさらに
    特徴づけられる特許請求の範囲第（８）項に記載の組成
    物。
  10. （１０）ポリマー母材がポリ（フェニレン）サルファイ
    ドで構成されそして金属ホイスカーがアルミニウムから
    つくられる特許請求の範囲第（６）項に記載の組成物。
  11. （１１）ガラス繊維対アルミニウムホイスカーの重量比
    が４：１から１：１までの範囲であることをさらに特徴
    とする特許請求の範囲第（１０）項に記載の組成物。
  12. （１２）ガラス繊維対アルミニウムの重量比が３：１か
    ら１：１までの範囲であることをさらに特徴とする特許
    請求の範囲第（１１）項に記載の組成物。
  13. （１３）２５から７５重量％までの範囲のポリフェニレ
    ンサルファイド母材材料を特徴とする特許請求の範囲第
    （１０）から（１２）項までの何れかの１項に記載する
    組成物。
  14. （１４）４０−６０重量％の範囲のポリフェニレンサル
    ファイド母材材料を特徴とする特許請求の範囲第（１３
    ）項に記載の組成物。
  15. （１５）ポリマー母材中に使用して改良した機械的性質
    および電磁妨害（ＥＭＩ）遮蔽を提供するのに好適な導
    電性マットを形成する方法において、該方法が： （ａ）不織布のマットを溶融金属の散布器の下に選び； （ｂ）溶融金属を散布器から散布しそして金属ホイスカ
    ーを形成し；そして （ｃ）マットに対し導電性を与えるのに充分な量で該マ
    ット上に該ホイスカーを沈積させる ことから構成される方法。
  16. （１６）マットが不織ガラス繊維からつくられそして金
    属ホイスカーがアルミニウムを含有する特許請求の範囲
    第（１５）項に記載の方法。
  17. （１７）ガラス繊維が連続性でありそして金属ホイスカ
    ーが０．５−２０ｃｍの長さを有する特許請求の範囲第
    （１６）項に記載の方法。
  18. （１８）導電性マットに対し２５−５０重量％の範囲の
    金属を与えるのに充分な量で金属ホイスカーを不織マッ
    ト上に散布させる特許請求の範囲第（１５）から（１７
    ）項までの何れかの１項に記載する方法。
  19. （１９）金属ホイスカーの主要部分が１．０−１０ｃｍ
    の範囲の長さを有する特許請求の範囲第（１５）から（
    １８）項までの何れかの１項に記載する方法。
JP61237801A 1985-10-11 1986-10-06 電磁妨害遮蔽用組成物 Pending JPS6294000A (ja)

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