JPS63190078A - Copper coated fiber - Google Patents

Copper coated fiber

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Publication number
JPS63190078A
JPS63190078A JP62277255A JP27725587A JPS63190078A JP S63190078 A JPS63190078 A JP S63190078A JP 62277255 A JP62277255 A JP 62277255A JP 27725587 A JP27725587 A JP 27725587A JP S63190078 A JPS63190078 A JP S63190078A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fibers
fiber
copper
tow
injection molding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP62277255A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
フランクリン・アーサー・バレンタイン
ドナ・アン・ハツト
ウオード・チャールズ・スチーブンズ
チャールズ・カウフマン
ブルース・アーサー・ルクソン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wyeth Holdings LLC
Original Assignee
American Cyanamid Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by American Cyanamid Co filed Critical American Cyanamid Co
Publication of JPS63190078A publication Critical patent/JPS63190078A/en
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  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、銅被覆繊維のトウまたは束、このようなトウ
を製造する方法、およびこのような繊維のトウから製造
した複合体に関する6本発明のコーティングした繊維は
、多数の方法において使用できる。これらのトウまたは
繊維は、裁断し、そして、例えば、レーダー妨害片(r
adar  obscuration  chaff)
として使用できる。トウは、また、種々のマトリックス
とともに複合体中に混入できる。濃縮繊維を使用する複
合体は、銅の利点、例えば、高い導電性および熱伝導性
を有することができ、そして銅の欠点のある性質のある
もの、例えば、高い密度および高い熱膨張率を克服する
ことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to tows or bundles of copper-coated fibers, methods of making such tows, and composites made from tows of such fibers.6 The coated fibers of the present invention include: Can be used in a number of ways. These tows or fibers are cut and, for example, radar jamming strips (r
adar obscuration chaff)
Can be used as The tow can also be incorporated into the composite with various matrices. Composites using concentrated fibers can have the advantages of copper, such as high electrical and thermal conductivity, and overcome some of the disadvantageous properties of copper, such as high density and high coefficient of thermal expansion. can do.

先行技術は、金属で被覆した繊維およびそれらから製造
した複合体を記載している0例えば、普通に譲渡された
モリン(Marin)の米国特許出願路650,583
号(1984年12月12日に提出されそして現在特許
された)において、金属、例えば、ニッケルおよび銅の
薄い、均一なかつかたく接着した導電性層が記載されて
いる。モリン(Morin)の米国特許出願路507,
603号(1986年6月24日に提出されそして現在
特許された)において、それらを金属複合体中で使用す
ることが記載されている。イワスコウ(’Iwasko
w)およびクラム(Crum)の米国特許出願路358
.549号(1982年3月16日に提出された)にお
いて、それらをポリマー複合体中で使用することが記載
されている。モリン(Marin)の米国特許出顧第6
3−0.709号(1984年7月13日に提出されそ
して現在特許された)において、レーダー反射片中のそ
れらの使用が記載されている。ルクソン(L uxon
)の米国特許出願路869,518号(1986年6月
2日に提出された)において、細長い射出成形用粒体中
のそれらの使用が記載されている。しかしながら、この
ようなコーティングは、均一であり、かたく接着してお
りかつ導電性であるが、比較的薄く、厚さは0.25〜
1.0ミクロン、より通常0.5ミクロン程度である。
Prior art describes metal-coated fibers and composites made therefrom, for example, commonly assigned U.S. Patent Application No. 650,583 to Marin.
(filed December 12, 1984 and now patented) describe thin, uniform, tightly bonded conductive layers of metals such as nickel and copper. Morin, U.S. Patent Application No. 507,
No. 603 (filed June 24, 1986 and now patented), their use in metal composites is described. 'Iwasko
w) and Crum, U.S. Patent Application No. 358
.. No. 549 (filed March 16, 1982), their use in polymer composites is described. Marin's US Patent No. 6
No. 3-0.709, filed July 13, 1984 and now patented, their use in radar reflectors is described. Luxon
), US Patent Application No. 869,518 (filed June 2, 1986), describes their use in elongated injection molding granules. However, although such coatings are uniform, tightly adherent, and conductive, they are relatively thin, with thicknesses ranging from 0.25 to
1.0 micron, more usually around 0.5 micron.

それら自体として、それらはある種の用途、とくに複合
体への直接団結のための出発材料として有用ではない。
As such, they are not useful as starting materials for certain applications, especially direct assembly into composites.

均一にかつ多少比較的より厚い、このような繊維を製造
することが望ましいであろう。
It would be desirable to produce such fibers that are uniform and somewhat relatively thicker.

しかしながら、他の先行技術は、より厚いコーティング
を記載しているが、繊維の円周のまわり、トウを通じて
繊維から繊維まで、またはトウの長さに沿って、コーテ
ィングの厚さのすぐれた均一性をもたない。ある先行技
術の材料はトウの外側に高度に被覆された繊維を有する
が、内側の繊維は被覆されていないままである。他の先
行技術の材料は、群で一緒にめっきされた繊維を含有し
、各凝集体の内側において銅の欠乏を残す。
However, other prior art describes thicker coatings, but excellent uniformity of coating thickness around the circumference of the fibers, from fiber to fiber through the tow, or along the length of the tow. does not have Some prior art materials have highly coated fibers on the outside of the tow, but the inner fibers remain uncoated. Other prior art materials contain fibers plated together in groups, leaving a copper deficiency inside each aggregate.

一般に、このような面は、それらから作られた材料に不
均一なあるいは不規則な性質を与えるので、欠点を有す
る。とくに、銅被覆繊維を加熱および条件下の団結によ
って銅マトリックスの複合体に形成するとき、コーティ
ングの厚さの均一性の欠如は、得られる銅マトリックス
を通じて基材#l維の不規則な分布を生ずるであろう、
被覆しない繊維およびasp、の凝集体の存在は、この
ような複合体におけるマトリックス中に空隙を発生させ
る。このような繊維および空隙の不均一な分布は、機械
的性質を低下させ、ならびに熱伝導性または導電性を不
均一にさせる。繊維の凝集体は、また、繊維のトウを広
がらせることを困難とし、これによって薄い複合体の製
造を困難とさせることがある。さらに、凝集体の存在は
繊維のトウの柔軟性を低下させ、こうしてフィラメント
の織製材料または不織材料の製造を困難とさせることが
ある。
In general, such surfaces have drawbacks because they impart non-uniform or irregular properties to the materials made from them. In particular, when copper-coated fibers are formed into a copper matrix composite by heating and coalescence under conditions, the lack of uniformity in coating thickness results in an irregular distribution of substrate #l fibers through the resulting copper matrix. will occur,
The presence of aggregates of uncoated fibers and asp creates voids in the matrix in such composites. Such non-uniform distribution of fibers and voids reduces mechanical properties and causes non-uniform thermal or electrical conductivity. Fiber agglomerates may also make it difficult to unroll the fiber tow, thereby making thin composites difficult to manufacture. Furthermore, the presence of aggregates can reduce the flexibility of the fiber tow, thus making it difficult to produce filamentary woven or nonwoven materials.

銅被覆繊維、とくに銅被覆炭素繊維を製造する先行技術
の提案のうちで、電気めっき、無電解めっき、無電解め
っきおよび引続く電気めっき、結合(cessenta
tion)およびイオンめツキの組み合わせのすべては
試みられてきた。
Among the prior art proposals for producing copper-coated fibers, especially copper-coated carbon fibers, electroplating, electroless plating, electroless plating and subsequent electroplating, bonding (cessenta
tion) and ion plating have all been tried.

電解析出に関すると、B、W、ホウレット(Hoofe
tt)ら[ブロシー−イングスーオ ・−)    P
roceedins   of    Interna
tional    Conference  ora
naized  b   The  Plastics
  1nstitute) 、アンウィン・ブラザーズ
・リミテッド(Unwin  Bros、 y Ltd
、 ) 、サレイ(Surrey)、1971年2月、
99−106ベーノ]は、[1000本の繊維を含有す
るトウ上に・・・銅・・・を連続的に電着するために、
非常に満足すべき方法が開発された」と述べている。こ
の方法は、[実験的に配合したシアン酸塩の溶液]を介
する電解析出であるとのみ記載されている。しかしなが
ら、彼らの繊維の写真は、繊維毎ならびに繊維の円周の
まわりの非常に不均一な厚さを示している。一般に、こ
の文献は、銅の直接の電解析出が粗い不均一なコーティ
ングを与えることを教示している。例えば、M%サカキ
(5akaki)ら、89.1979は、硫R銅(20
0g/l) 、硫酸(60g/I)のめっき溶液を使用
するとさ、電気安定化した銅の表面において、きわめて
着しい出および谷」を見出した。添付写真が示すように
、コーティングの厚さは繊維毎に同様によく変化する0
日本特許の開水路1985−昭和60−17゜095号
は、硫酸銅のめっき浴からめっきした炭素繊維のトウに
おいて、「銅めっき層の粗さのため、はんだ付は能力が
劣るために、lii製が困難である」ことを発見した。
Regarding electrolytic deposition, B, W, Hoofe
tt) et al.
roceedins of interna
tional conference ora
Naized b The Plastics
1 institute), Unwin Bros, y Ltd
), Surrey, February 1971,
99-106 Beno] was [to continuously electrodeposit...copper...onto a tow containing 1000 fibers.
A very satisfactory method has been developed." The method is only described as electrolytic deposition via [experimentally formulated solutions of cyanate]. However, photographs of their fibers show highly uneven thickness from fiber to fiber as well as around the circumference of the fiber. In general, this document teaches that direct electrolytic deposition of copper gives a rough, non-uniform coating. For example, M% Sakaki et al., 89.1979, sulfur R copper (20
0 g/l) and sulfuric acid (60 g/l), very severe peaks and valleys were found on the surface of electrostabilized copper. As the attached photo shows, the coating thickness varies equally well from fiber to fiber.
Japanese Patent Open Channel No. 1985-17-095 states that in carbon fiber tow plated from a copper sulfate plating bath, ``due to the roughness of the copper plating layer, soldering ability is poor, found that it was difficult to manufacture.

この特許は、商業的に製造された光沢剤、UBAC−1
、および塩素イオンをめっき溶液に添加したとき、はん
だ付は能力が改良されることを報告している。しかしな
がら、コーティングの構造についてまったく述べられて
おらず、そして下の比較例において示すように、そこに
おいて反復するとき、不適当なコーティングが得られた
This patent covers a commercially produced brightener, UBAC-1
, and reported that soldering performance is improved when chloride ions are added to the plating solution. However, no mention is made of the structure of the coating, and as shown in the comparative example below, when iterated therein, inadequate coatings were obtained.

無電解析出に関すると、無電解銅めっき法を用いて炭素
繊維を銅で被覆する試みがいく人かの研究者らによって
報告されている。ある報告は不明瞭でありかつ詳述が不
十分であり、例えば、米国特許13,550,247号
は[繊維の大きい束を金属で実質的に均一にコーティン
グできる」と述べているが、銅をめっきする特定の方法
を記載していない、N、C,W、ジュツト(Judd)
 [!LiL!iL(以幻眩畦匡)、1970年12月
、345ページJによる報告は、専売の無電解溶液を使
用して銅を炭素M&維上に析出しているが、劣ったコー
ティングが得られた。「トウの中央における繊維の被覆
は達成されなかった」と述べている。他の報告は炭素繊
維を銅で被覆するために無電解めっきを使用した。V、
N、サフビチ(S akovich)ら[F iz、K
him、   0brab、   Master、 (
2)112−115(1975)]は、aJ&表面を沸
騰する水、塩化第一錫の溶液、および塩化第一パラジツ
ム溶液で処理することによって銅を沈殿させた。次いで
、「ホルムアルデヒド溶液を還元剤として使用する、あ
る数の電解質を試験した」。
Regarding electroless deposition, several researchers have reported attempts to coat carbon fibers with copper using electroless copper plating methods. Some reports are vague and poorly detailed, such as U.S. Pat. No. 13,550,247, which states that large bundles of fibers can be substantially uniformly coated with metal, No specific method of plating N, C, W, Judd
[! LiL! A report by J. iL, December 1970, page 345, used a proprietary electroless solution to deposit copper onto carbon M&fibers, but an inferior coating was obtained. . ``Fiber coverage in the center of the tow was not achieved.'' Other reports used electroless plating to coat carbon fibers with copper. V,
N., Sakovich et al. [Fiz, K
him, 0brab, Master, (
2) 112-115 (1975)] precipitated copper by treating aJ& surfaces with boiling water, a solution of stannous chloride, and a solution of stannous palladium chloride. Then, "a number of electrolytes were tested using formaldehyde solution as the reducing agent."

彼らが報告するところによると、[トウのすべての繊維
上に、厚さが均一な、光沢のある被膜が、次の電解質か
ら得られた: A: 170./lのセイグネッ) (
S eignette)塩(酒石酸カリウムナトリウム
)、50g/lの水酸化ナトリウム、30g/lの炭酸
ナトリウム;B:40パーセントのホルムアルデヒド溶
液;戊: B=5: 1(pH12゜3、温度20℃)
」。[コーティングの平均の沈殿速度は0.6cfm2
/Iの電解質の放電密度について0.03ミクロン/分
であったJと報告された。
They report that [a glossy coating of uniform thickness on all fibers of the tow was obtained from the following electrolytes: A: 170. /l Seignet) (
Salt (potassium sodium tartrate), 50 g/l sodium hydroxide, 30 g/l sodium carbonate; B: 40 percent formaldehyde solution; B: 5: 1 (pH 12°3, temperature 20°C)
”. [The average settling rate of the coating is 0.6 cfm2
The discharge density of the electrolyte of /I was reported to be 0.03 microns/min.

ここで反復するとき、生成したコーティングは示すよう
に劣っていた。ドイツ国特許第2,658゜234号は
、「束の個々の繊維を被覆し、ここでa細束を反応溶液
に対して暴露し、この溶液から、無電流化学的手段によ
って、ある物質を繊維上に析出する」方法を記載してい
る。トウの繊維の個別化を確保するために、[繊維束の
一部分をゆるく懸垂し、そして・・・反応をこの部分に
沿って供給する」、[繊維の広がりのため、反応溶液は
すべての繊維の表面に到達できる。繊維は、こうして、
それらの長さおよびそれらの槙断面にわたって均一に被
覆されうる」と報告されている。しかしながら、ここで
反復するとき、比較例において示すように、不適当なコ
ーティングが生成した。
When repeated here, the resulting coating was inferior as shown. German Patent No. 2,658°234 discloses that ``the individual fibers of the bundle are coated and the bundle is exposed to a reaction solution from which a substance is extracted by electrical currentless chemical means. Describes a method for depositing on fibers. To ensure the individualization of the fibers of the tow, [a section of the fiber bundle is loosely suspended and...the reaction is applied along this section, [because of the spreading of the fibers, the reaction solution covers all the fibers. can reach the surface of The fiber is thus
They can be coated uniformly over their length and their cross-section." However, when repeated here, an inadequate coating was produced, as shown in the comparative example.

結合(cementation)法に関すると、B、C
Regarding the cementation method, B, C
.

パイ(Pa1)ら[ジャーナル・オプ・マティーリ7ル
ズ・サイエンス、レターズ J ournal  or
60−1863(1980)]は、結合法を使用して銅
および他の金属を炭素繊維上に析出することを報告した
。ニッケルおよびコバルトは繊維を均一に被覆したが、
「銅の被覆は、・・・単離した沈殿物・・・を架橋する
ことによって起こる」と開示された。この参考文献中の
第3図〜第7図は、不規則な厚さの銅のコーティングを
示している・。
Pai et al. [Journal of Science, Letters J ornal or
60-1863 (1980)] reported the use of a bonding method to deposit copper and other metals onto carbon fibers. Nickel and cobalt coated the fibers uniformly, but
It was disclosed that ``copper coating occurs by crosslinking . . . an isolated precipitate.'' Figures 3-7 of this reference show irregularly thick copper coatings.

イオンめっきまたは真空析出に関すると、先行技術は、
イオンめっきまたは真空析出を使用して、「繊維が金属
層に結合点を有する、金属のマトリックス層で各々が被
覆された、複数の炭素繊維の・・・アセンブリー]を形
成することを開示している。この方法は個別化した繊維
を形成しない0日本特許の開示第1982−昭和57−
57゜851号は、イオンめっきを使用して炭素繊維の
布はくをコーティングすることを開示している。
When it comes to ion plating or vacuum deposition, the prior art
Discloses using ion plating or vacuum deposition to form "an assembly...of a plurality of carbon fibers, each coated with a matrix layer of metal, where the fibers have attachment points to the metal layer". This method does not form individualized fibers. Japanese Patent Disclosure No. 1982-1982-
No. 57.851 discloses the use of ion plating to coat carbon fiber fabric.

しかしながら、この方法の目標は、本発明が要求しかっ
形成するような、個別化した繊維を形成することではな
い。
However, the goal of this method is not to form individualized fibers, as the present invention requires.

無電解析出および引続く電解析出に関すると、A、M、
  クズミン(Kuz’ win)ら[ソビエト(US
SR)特許第489,585号およびF iz。
Regarding electroless deposition and subsequent electrolytic deposition, A, M,
Kuz' win et al. [Soviet (U.S.
SR) Patent No. 489,585 and Fiz.

Khi@、     0brab、     Mast
er、  、  1 9 7 5  (5)101−1
06]は、無電解法を使用して銅の層を析出し、引続い
て銅をさらに電解的に析出することによって、製造され
た、銅で被覆された炭素繊維のトウを報告した。この方
法は、「すべての要素の繊維が化学的沈殿のプロセスに
おいて金属の均一な層で覆われおり・・・層の電解的構
成の間の金属の充填が、また、均一に進行した」物質を
、この方法が与えたと述べている。しかしながら、ここ
で反復すると、均一な層は得られなかった。米国特許第
3,495,940号は、[(1)有?j!繊維の表面
上に金属を増感および活性化する薄いフィルムを形成し
、(2)活性化された表面上に銅の薄い層を無電解めっ
きし、(3)前記銅の層上に追加の銅を電解析出する工
程を含むJ方法を開示している。この方法を使用して、
前記有機繊維の10〜50重量%を構成する銅のコーテ
ィングを形成した。これは、1.25g/繊維’の密度
を有する有1f14a維について、わずかに0.048
〜0.24ミクロンのコーティングの厚さであり、ここ
において要求される比較的厚い銅のコーティングの利点
を提供するためには薄過ぎる。この特許権者は、その上
、この繊維を使用して有機繊維を、繊維が炭素化しかつ
グラファイト化して炭素繊維になる点まで、電気的に有
機繊維を加熱した。
Khi@, 0brab, Mast
er, , 1 9 7 5 (5) 101-1
[06] reported a copper-coated carbon fiber tow produced by depositing a layer of copper using an electroless method followed by further electrolytic deposition of copper. This method consists of materials in which "the fibers of all the elements were covered with a uniform layer of metal in the process of chemical precipitation...the filling of metal between the electrolytic formations of the layers also proceeded uniformly". It is stated that this method gives However, here again, a uniform layer was not obtained. U.S. Patent No. 3,495,940 states [(1) Yes? j! forming a thin film that sensitizes and activates the metal on the surface of the fiber, (2) electrolessly plating a thin layer of copper on the activated surface, and (3) depositing an additional layer of copper on the activated surface. Discloses Method J, which includes the step of electrolytically depositing copper. Using this method,
A copper coating was formed comprising 10-50% by weight of the organic fibers. This is only 0.048 for a 1f14a fiber with a density of 1.25 g/fiber'.
The ~0.24 micron coating thickness is too thin to provide the benefits of the relatively thick copper coating required here. The patentee also used this fiber to electrically heat organic fibers to the point where the fibers carbonized and graphitized to become carbon fibers.

このような方法は基材繊維の体積を減少するので、炭素
繊維は金属のコーティングへ付着しない。繊維のトウを
取扱う方法に関してなにも論じられていない。日本特許
公告第1984−59昭和−54640号は、「無電解
めっきおよび電解めっきの組み合わせである、化合物の
めっき」を開示している。この方法において、炭素繊維
をフレーム上で張力下に保持し、次いでコーティングす
る。
Such methods reduce the volume of the base fibers so that the carbon fibers do not adhere to the metal coating. There is no discussion as to how to handle the fiber tow. Japanese Patent Publication No. 1984-59 Showa-54640 discloses "compound plating that is a combination of electroless plating and electrolytic plating". In this method, carbon fibers are held under tension on a frame and then coated.

この方法の目的は、銅および炭素繊維の[プレプレグ(
prepreg) Jを製造することであり、そして個
別化したコーティングされた繊維を製造することではな
い。プレプレグの熱プレスによって製造された複合体は
、ここに提出する横断面の写真によって証明されるよう
に、繊維の不均一な分布を有するので、不適当であった
。上に引用したクズミン(Kuz’ win)らの文献
は、空気の酸化または硝酸のエツチング、次いで無電解
めっき、次いで電解めっきの方法を使用した。浴の成分
は記載されているが、特定の俗の処方は記載されていな
い、さらに、繊維の取扱い技術は記載されていない、欧
州特許公開(EPO)0−156−432号は、無電解
めっきおよび引続く電解めっきの組み合わせで単一の光
学繊維をコーティングすることを開示している。「好適
な実施態様において・・・繊維を・・・第1工程におい
て連続的に無電解めっきし、そして第2工程において金
属層で連続的に電気めっきする・・・繊維を、すすぎ浴
が交互する、ある数の析出浴に順次に通過させる・・・
とくに有利な実施態様において、金属の層を、少なくと
も2つの順次の工程で導電性層上の電着によって、連続
的に形成し、ここで順次の工程の間で、電流密度を増加
させかつ金属で被覆された繊維を電気的に接触させる」
。銅のめっきは実際には例示されていない。
The purpose of this method is to prepare copper and carbon fiber [prepreg]
prepreg) J and not individualized coated fibers. Composites produced by hot pressing of prepreg were unsuitable because they had an uneven distribution of fibers, as evidenced by the cross-sectional photographs presented here. The Kuz'win et al. article cited above used a method of air oxidation or nitric acid etching, followed by electroless plating and then electrolytic plating. Although the bath components are listed, the specific formulation is not, and furthermore, the fiber handling techniques are not described. European Patent Publication (EPO) No. and subsequent electrolytic plating to coat a single optical fiber. "In a preferred embodiment...the fibers...are sequentially electrolessly plated in a first step and successively electroplated with a metal layer in a second step...the fibers are subjected to alternating rinsing baths. Pass through a certain number of precipitation baths sequentially...
In a particularly advantageous embodiment, the layer of metal is formed successively by electrodeposition on the electrically conductive layer in at least two successive steps, where between the successive steps the current density is increased and the layer of metal is electrically contact fibers coated with
. Copper plating is not actually illustrated.

また、繊維で強化された複合体が先行技術に開示されて
おり、これらの複合体はある数の技術によって形成され
てきている。例えば、強化用繊維のトウを銅粉末のスラ
リーで含浸し、次いで加熱および加圧下に団結すること
ができる。時には、この方法は銅箔の間に繊維を挟むこ
とを含むことができる。しかしながら、このような方法
はいくつかの利点を有する。tI4はある繊維、ことに
炭素繊維を自発的にぬらさないので、添加剤、例えば、
チタンを鋼中に供給してぬれを可能としなくてはならな
い。しかしながら、このような添加剤は純粋な銅の熱伝
導性および導電性を減少する。このような複合体は、ま
た、不均一に分布した強化用繊維を有する。
Fiber-reinforced composites have also been disclosed in the prior art, and these composites have been formed by a number of techniques. For example, a tow of reinforcing fibers can be impregnated with a slurry of copper powder and then consolidated under heat and pressure. Sometimes this method can include sandwiching the fiber between copper foils. However, such a method has several advantages. Since tI4 does not spontaneously wet some fibers, especially carbon fibers, additives, e.g.
Titanium must be fed into the steel to enable wetting. However, such additives reduce the thermal and electrical conductivity of pure copper. Such composites also have non-uniformly distributed reinforcing fibers.

液体の銅で炭素繊維をぬらさなくてはならないことを回
避するために、炭素繊維を銅で個々に被覆し、そして被
覆した繊維を加熱および加圧下に団結することは有利で
ある。この一般手順はある数の研究者らによって使用さ
れて外でいる。しかしながら、トウの繊維のすべてを均
一のコーティングする能力は制限されてきてぃろので、
本発明まで、銅のマトリックス複合体中の強化用繊維の
分布を均一にすることは不可能であった。さらに、熱プ
レスを非常に高い温度(900℃付近)で実施すること
は異常ではなく、これは炭素繊維からの銅コーテイング
の剥離(dewetting)を引き起こし、そして銅
/繊維の界面における欠陥に導くことがある。
In order to avoid having to wet the carbon fibers with liquid copper, it is advantageous to coat the carbon fibers individually with copper and to unite the coated fibers under heat and pressure. This general procedure has been used by a number of researchers. However, the ability to uniformly coat all of the tow's fibers has been limited;
Until the present invention, it has not been possible to achieve a uniform distribution of reinforcing fibers in a copper matrix composite. Additionally, it is not unusual to perform heat pressing at very high temperatures (around 900°C), which can cause dewetting of the copper coating from the carbon fibers and lead to defects at the copper/fiber interface. There is.

本発明の1つの目的は、高い熱伝導性または導電性を要
求する複合体における、充填材として、あるいは強化用
繊維として有用である、銅で均一にコーティングされた
繊維のトウを提供することである。このような繊維のト
ウは、[遊離の(free) J繊維として(複合体中
に埋込まれた繊維に比較して)使用することができる。
One object of the present invention is to provide a tow of fibers uniformly coated with copper that is useful as filler or as reinforcing fibers in composites requiring high thermal or electrical conductivity. be. Such fiber tows can be used as free J fibers (as compared to fibers embedded in a composite).

例えば、繊維を裁画しそしてレーダー妨害片として使用
することができ、あるいは導電性ブラシとして使用で鯵
る。
For example, the fibers can be cut and used as radar jamming strips, or used as conductive brushes.

本発明の他の目的は、繊維を銅で均一に被覆できる方法
を提供することである。
Another object of the invention is to provide a method by which fibers can be uniformly coated with copper.

本発明のほかの目的は、低密度のラノエーテー、低い温
度膨張性の導電体、および他の用途のための物質として
有用な銅マトリツクス複合体を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a copper matrix composite useful as a material for low density lanophytes, low thermal expansion conductors, and other applications.

本発明の1つの面によれば、半金属のコアと、前記コア
上に存在し、少なくとも1つの比較的厚く、均一なかつ
かたく接着した、銅からなる導電性層とを有することを
特徴とする、複合繊維からなる連続の糸またはトウが提
供される。
According to one aspect of the invention, it has a semi-metallic core and at least one relatively thick, uniform, tightly bonded, electrically conductive layer of copper present on said core. , a continuous thread or tow of composite fibers is provided.

本発明の他の面によれば、このような複合繊維のトウは
、(1)水性媒質中の湿潤剤からなる浴中に前記長さの
II&雑の少なくとも一部分を浸漬し、(2)パラジウ
ムお上り錫の塩化物のコロイド状懸濁浴中の浸漬によっ
て、銅からなる金属の無電解析出に対して繊維の表面を
増感し、(3)銅からなる金属で前記繊維を無電解めっ
きできる浴中に浸漬し、そして前記繊維上に金属の導電
性層を析出し、(4)銅からなる金属を電解的に析出で
きる浴中に浸漬し、そして(5)前記繊維と俗との開に
、銅からなる金属を前記繊維上に析出するために十分な
外部電圧を加え、前記電圧および生ずる電流を、前記コ
ア上に比較的厚く、均一なかつかたい接着した、銅から
なるコーティングを生成するために十分な時間の間維持
ことによって製造される。これらの工程は低い張力下に
かつ繊維を広げながら実施しなくてはなならい。
According to another aspect of the invention, such a composite fiber tow is prepared by: (1) immersing at least a portion of said length of II & miscellaneous in a bath consisting of a wetting agent in an aqueous medium; (3) sensitizing the surface of the fibers to electroless deposition of metals consisting of copper by immersion in a colloidal suspension bath of chloride of tin; (3) electroless plating of said fibers with metals consisting of copper; (4) immersing the fiber in a bath capable of electrolytically depositing a metal comprising copper; and (5) depositing a conductive layer of metal on the fiber. An external voltage sufficient to deposit copper metal onto the fibers is applied, and the voltage and resulting current are applied to deposit a relatively thick, uniform, hard-bonded coating of copper on the core. Manufactured by holding for a sufficient period of time to produce. These steps must be carried out under low tension and while spreading the fibers.

このような繊維は「遊離の」繊維として使用することが
できるか、あるいは本発明のなお他の面従い、複合繊維
からなる連続の糸またはトウ、前記糸またはトウは半金
属のコアおよび前記コア上の少なくとも1つの比較的厚
く、均一にかつかたく接着した、銅からなる導電性層と
を有する、および金属または有機ポリマー材料からなる
マトリックス、を含んでなり、前記繊維は前記マトリッ
クス中に配置されていることを特徴とする複合体に形成
できる。これらのマトリックスは、混和によって、熱プ
レスによる直接団結によって、あるいは他の方法によっ
て形成することができる。
Such fibers can be used as "free" fibers or, in accordance with yet another aspect of the invention, a continuous thread or tow of composite fibers, said thread or tow comprising a semi-metallic core and said core. at least one relatively thick, uniformly and tightly adhered electrically conductive layer of copper, and a matrix of a metallic or organic polymeric material, the fibers being disposed within the matrix. It can be formed into a complex characterized by: These matrices can be formed by admixture, by direct consolidation by heat pressing, or by other methods.

本発明のなお他の面に従えば、細長い粒体からなる射出
成形コンパウンドを製造することができる。粒体の各々
は細長い複合繊維の束を含有し、複合繊維は半金属のコ
アと、前記コア上に存在し、少なくとも1層の比較的厚
く、均一なかつかたく接着した、銅からなる導電性層と
を有し、前記繊維は前記粒体の長手方向に互いに対して
略平行に延びており、かつ熱的に安定なフィルム形成性
熱可塑性接着剤中に前記粒体全体に実質的に均一に分散
している。
In accordance with yet another aspect of the invention, an injection molding compound can be produced that is comprised of elongated particles. Each of the granules contains a bundle of elongated composite fibers, the composite fibers having a semi-metallic core and at least one relatively thick, uniform, tightly bonded conductive layer of copper over the core. and wherein the fibers extend substantially parallel to each other in the longitudinal direction of the granules and are substantially uniformly distributed throughout the granules in a thermally stable film-forming thermoplastic adhesive. Dispersed.

本発明の最初の2つの面に関すると、先行技術を越えた
本発明の基本的改良は、銅被覆された12.000(1
2K)本程度に多い繊維を含有する繊維のトウを提供す
ることである1本発明は、銅のコーティングがトウの繊
維にわたって非常に均一に分布されたトウを提供する。
Regarding the first two aspects of the invention, the fundamental improvement of the invention over the prior art is that the copper-clad 12,000 (1
2K) One aspect of the present invention is to provide a tow of fibers containing as many as 2K) fibers in which the copper coating is very evenly distributed over the fibers of the tow.

本発明の繊維は、約0.5ミクロン−約3.0ミクロン
、好ましくは約0.6ミクロン−約3.0ミクロン、こ
とに好ましくは少なくとも約0.8ミクロンより大きく
、最も好ましくは約1.2ミクロンより大きい銅のコー
ティングの厚さを有することができる。コーティングの
厚さは繊維の円周のまりで均一であり、平均の厚さの3
0%より大きくない厚さにおける標準偏差を有する。そ
れは、また、繊維から繊維において均一であり、平均の
厚さの30%より小さい厚さにおける標準偏差を有する
The fibers of the present invention are greater than about 0.5 microns to about 3.0 microns, preferably about 0.6 microns to about 3.0 microns, particularly preferably at least about 0.8 microns, and most preferably about 1 micron. It is possible to have a copper coating thickness greater than .2 microns. The thickness of the coating is uniform around the circumference of the fiber, with an average thickness of 3
It has a standard deviation in thickness not greater than 0%. It is also uniform from fiber to fiber and has a standard deviation in thickness of less than 30% of the average thickness.

さらに、繊維は低度の凝集を有する1本発明において、
典型的にはトウの繊維の80%は個々にコーティングさ
れた繊維として存在する0本発明の繊維のトウ中の凝集
が低い結果、トウは柔軟でありかつ平滑である。さらに
、本発明の銅被覆は非常に純粋であることができる。こ
れは、最高の熱伝導性および導電性を得ることがでトる
ことを意味する。
Furthermore, in the present invention, the fibers have a low degree of agglomeration.
Typically 80% of the fibers in the tow are present as individually coated fibers. As a result of the low agglomeration in the tow of the fibers of the present invention, the tow is flexible and smooth. Furthermore, the copper coating of the present invention can be very pure. This means that it is possible to obtain the highest thermal and electrical conductivity.

本発明の基材繊維は、炭素、グラファイト、ポリマー、
ガラスまたはセラミックの繊維を包含する。基材繊維の
選択は、コーティングした繊維のために考える用途の性
質に依存する。30〜50×10sボンド/平方インチ
(psi)の範囲のモジュラスを有する構造炭素繊維、
例えば、ポリアクリロニトリル(PAN)は、複合体に
おける中程度の歪対破壊を必要とする用途のために選択
されるであろう、55〜140X10’psiのモジュ
ラスを有するグラファイト繊維、例えば、ピッチから製
造された繊維は、非常に高い熱伝導性または導電性ある
いは非常に低い熱膠張が要求される場合に使用できるで
あろう。大きい直径を有するセラミック繊維は、圧縮強
さが必要とされる用途に使用できるであろう。他の基準
は、複合体材料の設計と類似するもの対して明らかであ
ろう。
The base fiber of the present invention includes carbon, graphite, polymer,
Including glass or ceramic fibers. The choice of base fiber will depend on the nature of the intended use for the coated fiber. structural carbon fiber with a modulus in the range of 30 to 50 x 10s bonds per square inch (psi);
For example, polyacrylonitrile (PAN) is manufactured from graphite fibers, e.g. pitch, with a modulus of 55-140X10'psi, which would be selected for applications requiring moderate strain versus failure in composites. The prepared fibers could be used where very high thermal or electrical conductivity or very low thermal cohesion is required. Ceramic fibers with large diameters could be used in applications where compressive strength is required. Other criteria will be apparent for analogous composite material designs.

本発明の方法は、第1図に線図で示されているように、
いくつかの新規な有用な特性を有する。
The method of the invention, as diagrammatically shown in FIG.
It has several new and useful properties.

本発明の方法は無電解浴のための普通の姐成物を使用す
るが、トウを通じて個々の繊維上のコーティングの安定
性、めっお速度および均一性を提供する好ましい特徴を
包含する。コーティング法は、すぐれた製造速度および
成分の溶液のすぐれた安定性をもって、パッチまたは連
続法で均一な製品を提供する。
The method of the present invention uses common formulations for electroless baths, but incorporates favorable features that provide stability, plating speed and uniformity of coating on individual fibers through the tow. The coating method provides a uniform product in a patch or continuous process with excellent manufacturing speed and stability of the solution of ingredients.

この方法の連続の態様は、繊維のトウに非常にわずかの
張力を与えかつトウを広げるように設計した面を使用す
る。繊維への損傷は、好ましくは[直通(straig
ht  throug) J設の計を使用することによ
って減少し、ここで繊維はめっきラインを通して本質的
に直線の通路を移動する。これは非常に低い歪対破壊の
繊維、例えば、ピッチに基づく炭素繊維[例えば、アモ
コ・インコーホレーテッド(Amoco  Inc、 
)のPlooおよびP120繊維]が連続めっき法の過
酷さに耐えることができるようにする。
The continuous aspect of this method uses a surface designed to apply very little tension to the fiber tow and spread the tow. Damage to the fibers is preferably [straig
ht through) is reduced by using a J design, where the fibers travel in an essentially straight path through the plating line. This is achieved by using very low strain-to-failure fibers, such as pitch-based carbon fibers [e.g., Amoco Inc.
) Ploo and P120 fibers] to withstand the rigors of continuous plating processes.

好ましくは、そして第1図を参照すると、本発明の銅被
覆法は次の順序で実施する工程を含む=(i)水性界面
活性剤で湿潤する、 (ii)すすぐ、 (1ii)錫およびパラジウムの塩化物のコロイド状懸
濁液中で増感する、 (iv)すすぐ、 (V)無電解銅でコーティングする、 (vii)電流密度が変化する浴中で電解銅の1または
2以上の層でコーティングする、(viii)すすぐ、 (×i)乾燥する。
Preferably, and with reference to FIG. 1, the copper coating method of the present invention includes steps performed in the following order: (i) wetting with an aqueous surfactant, (ii) rinsing, (1ii) tin and palladium. (iv) rinsing; (V) coating with electroless copper; (vii) one or more layers of electrolytic copper in a bath of varying current density. (viii) rinsing; (xi) drying.

すすぎの工程(ii) 、(iv) 、(vi)および
(viii)は任意である。
Rinsing steps (ii), (iv), (vi) and (viii) are optional.

工程(i)に関すると、高い析出速度の無電解銅の溶液
の必要性はホルムアルデヒドの還元浴の使用を要求する
。より高い速度はこの俗で得られたが、トウは全体のめ
っきに劣り、コーティングされない内部の繊維を生ずる
。これを克服するために、炭素の表面に対して適当な湿
潤剤を使用してトウ中への浸透および触媒の吸着をより
すぐれるようにすることができる。適当な湿潤剤の例は
、アルクアト(A rquacl■)B−100,アー
マク・ケミカルス(Ar5ak  Chemicals
) [7クゾ・ヘミ−・アメリカ(Akzo  Che
a+ie  America) (nディピノII ン
(division) 、イリノイ州シカゴJ製の界面
活性剤である。それは0.1〜1゜0%の水中濃度で使
用できるが、これより高いおよび低い濃度も可能である
。炭素a雑を湿潤ために使用するとき、12にのトウ中
のすべてのフィラメントの均一な無電解めっきを得るこ
とができる0次いで、このような繊維は電解めっき浴、
例えば、酸性鋼めっ終浴中で容易に電気めっきすること
ができるパッチ法によって製造された、このような銅被
覆炭素繊維は、後に例示するように、銅マトリックスの
複合体をつくるための使用に適する。無電解溶液は、ま
た、他の添加剤を含有することができる。さらに、増感
剤!?ll(1ii)は、また、普通に使用される尿素
を省略することによって、安定性を改良することができ
る。これらの好ましい面は、より安定な増感剤および高
い析出速度の無電解浴を生ずる。とくに、2,2゛−ジ
ピリジルおよびメルカプトベンゾチアゾールの組み合わ
せの使用を述べることができる。これは、さらに、高い
析出速度を維持しながら、無電解浴の安定性を改良する
。このような溶液溶液は硫酸銅、ホルムアルデヒドおよ
びNaOHを補充することができ、そして数日にわたっ
て使用することができ、これは実質的な利点である。
Regarding step (i), the need for a high deposition rate electroless copper solution requires the use of a reducing bath of formaldehyde. Higher speeds have been obtained with this method, but the tow is inferior to the overall plating, resulting in internal fibers that are not coated. To overcome this, suitable wetting agents can be used on the surface of the carbon to provide better penetration into the tow and adsorption of the catalyst. Examples of suitable wetting agents include Arquacl B-100, Ar5ak Chemicals
) [7 Kuzo Hemi America (Akzo Che
It is a surfactant manufactured by A+ie America, Inc., Chicago J., Illinois. It can be used at concentrations in water from 0.1 to 1.0%, although higher and lower concentrations are possible. When using carbon a miscellaneous for wetting, uniform electroless plating of all the filaments in the tow can be obtained at 120°C. Then, such fibers are subjected to an electrolytic plating bath,
For example, such copper-coated carbon fibers produced by the patch method, which can be easily electroplated in acidic steel plating baths, can be used to create copper matrix composites, as exemplified below. suitable for The electroless solution may also contain other additives. Plus, a sensitizer! ? ll(1ii) can also have improved stability by omitting the commonly used urea. These favorable aspects result in a more stable sensitizer and a high deposition rate electroless bath. In particular, mention may be made of the use of a combination of 2,2'-dipyridyl and mercaptobenzothiazole. This further improves the stability of the electroless bath while maintaining high deposition rates. Such solution solutions can be supplemented with copper sulfate, formaldehyde and NaOH and can be used over several days, which is a substantial advantage.

普通の酸性銅電気めっき溶液は工程(vii)において
銅を無電解銅の上に析出するが、析出物は鈍いかまたは
粗(、あるいはめっき後すぐに酸化する傾向をもつ1本
発明の好ましい面において、酸性銅溶液の代わりにピク
リン酸塩の銅めっき溶液を使用し、これはより光沢のあ
る析出物を生じ、これはより普通の酸性溶液からのもの
よりも急速に酸化しない、酸性銅めっき溶液は、また、
めっき溶液中の強酸の存在によって、繊維上の薄い無電
解銅の層を溶解する可能性があるという欠点を有する。
Although conventional acidic copper electroplating solutions deposit copper onto the electroless copper in step (vii), the deposit is dull or coarse (or tends to oxidize quickly after plating). In Acidic Copper Plating, a picrate copper plating solution is used instead of an acidic copper solution, which produces a brighter deposit, which does not oxidize as rapidly as that from a more ordinary acidic solution. The solution is also
The presence of strong acids in the plating solution has the disadvantage of potentially dissolving the thin electroless copper layer on the fibers.

繊維を溶液への進入前に陽極とする場合、このような困
難は最少となる。
These difficulties are minimized if the fiber is made into an anode before entering the solution.

いずれの場合においても、トウの張力に注意を払わない
かぎり、高い張力が繊維上にかかるとき、ことに繊維の
トウの中央のフィラメント上において、めっきは非常に
劣ることがある。繊維が張力をほとんど、あるいはまっ
たく持たないとき、これは回避される。連続的コーティ
ング法の好ましい実施態様において、すべての張力は除
去される。これはすべての繊維を良好にめっきさせる。
In either case, unless attention is paid to the tension in the tow, the plating can be very poor when high tension is applied on the fiber, especially on the central filament of the fiber tow. This is avoided when the fibers have little or no tension. In a preferred embodiment of the continuous coating method, all tension is removed. This will plate all the fibers well.

バッチおよび連続の両者の、好ましい方法のそれ以上の
詳細は、実施例に記載されている。
Further details of preferred methods, both batch and continuous, are provided in the Examples.

使用する溶液に関すると、好ましい湿潤剤の浴(浴1)
は好ましくは1mlのアクアト(Aquad■)B−1
00/11の脱イオン水である。アルクアト(A rq
uad■)B−100はカチオン性、表面活性、水溶性
塩化ベンノルアルキルアンモニウムである。それは脂肪
酸から誘導されたアルキル基ヲモつ塩化アルキルジメチ
ルアンモニウムの49%溶液であり、典型的な分子量の
界面活性剤は繊維の表面エネルギーを変更するので、繊
維は水溶液により容扁に湿潤するばかりでなく、かつま
た繊維表面上の増感剤として使用する錫およびパラジウ
ムの吸着を増強する。
Regarding the solution used, the preferred wetting agent bath (bath 1)
is preferably 1 ml of Aqua B-1
00/11 deionized water. Arquat (A rq
uad■) B-100 is a cationic, surface-active, water-soluble bennoalkylammonium chloride. It is a 49% solution of alkyldimethylammonium chloride with alkyl groups derived from fatty acids, and surfactants of typical molecular weights change the surface energy of the fibers so that the fibers are more easily wetted by the aqueous solution. and also enhances the adsorption of tin and palladium used as sensitizers on the fiber surface.

好ましい増感浴(浴2)は次の成分からなる:1gのP
dCIz  500si1の脱イオンH20中に4解し
ている; 3001のHCl−35%の塩酸、パラジウム塩化物の
溶液に攪拌しながら注意して添加する;1.5Hの5n
CI<、100m1の35%のHCI酸中に溶解してい
る、次いで上の溶液に添加する; 80℃に加熱し、次いで 37.5gの5nCLお上り 脱イオン水を11の合計体積に添加し、次いで室温に冷
却し、そして16時間保持する。
A preferred sensitizing bath (bath 2) consists of the following components: 1 g of P
dCIz 500si 4 dissolved in deionized H20; 3001 HCl - 35% hydrochloric acid, carefully added to the palladium chloride solution with stirring; 5n of 1.5H
CI <, dissolved in 100 ml of 35% HCI acid, then added to the above solution; heated to 80 °C, then added 37.5 g of 5 nCL fresh deionized water to a total volume of 11 , then cooled to room temperature and held for 16 hours.

触媒は混合系であり、そして商業的に入手可能な配合物
である。しかしながら、ここにおいて、増感浴中に塩化
ナトリウムを使用しないことが好ましいが、大量の塩化
ナトリウムを含有する商用触媒を使用できる。適当な無
電解銅浴(浴3)は次の成分を含有する: 19、のCuSO4・5H20,750m1の脱イオン
Ht O中に溶解している、次いで攪拌しながら次のも
のを添加する: 31.6gのEDTAニナトリフム塩、二水和物(エチ
レンジアミン四酢酸); 21のMBT(メルカプトベンゾチアゾール)溶液、0
.5gMBT/ifのメタノール;16gのNaOH,
100m1の脱イオンH20中に溶解している、銅溶液
を45°Cに加熱し、そして使用直前に、次のものを添
加する: 151のホルムアルデヒド、および 水を添加して11とする。
The catalyst is a mixed system and a commercially available formulation. However, here it is preferred not to use sodium chloride in the sensitizing bath, although commercial catalysts containing large amounts of sodium chloride can be used. A suitable electroless copper bath (bath 3) contains the following ingredients: 19. CuSO4.5H20, dissolved in 750 ml of deionized HtO, then with stirring is added: 31 .6 g EDTA ninatrihum salt, dihydrate (ethylenediaminetetraacetic acid); 21 MBT (mercaptobenzothiazole) solution, 0
.. 5g MBT/if methanol; 16g NaOH,
The copper solution, dissolved in 100 ml of deionized H20, is heated to 45° C. and immediately before use, the following are added: 151 formaldehyde, and water added to 11.

他の適当な、ことに好ましい無電解銅浴(浴4)は、次
の成分からなる: 10gのCuS O−・5 H2O,750+111の
脱イオンH,O中に溶解している、次いで攪拌しながら
次のものを添加する: 30gのEDTAニナトリウム塩、二水和物(エチレン
ジアミン四酢酸); 0.51のMBT(メルカプトベンゾチアゾール)溶液
、0.5gMBT/11のメタノール;21の2.2’
−ジピリジル(DP)溶液、2g/100m1のメタ/
−ル、iogのNaOH。
Another suitable, particularly preferred, electroless copper bath (bath 4) consists of the following components: 10 g of CuSO-.5 H2O, dissolved in 750 + 111 deionized H,O, then stirred. while adding: 30 g EDTA disodium salt, dihydrate (ethylenediaminetetraacetic acid); 0.51 MBT (mercaptobenzothiazole) solution, 0.5 g MBT/11 methanol; 21 parts 2.2 '
- Dipyridyl (DP) solution, 2g/100ml of meth/
-L, iog NaOH.

100m1の脱イオンH20中に溶解している;水を0
.9901に添加する; 銅溶液を45℃に加熱し、そして使用直前に、次のもの
を添加する: 1011のホルムアルデヒド; 最終0時間11.3であるべきである。
Dissolved in 100 ml deionized H20; water 0
.. Add to 9901; Heat the copper solution to 45° C. and immediately before use add: 1011 formaldehyde; Final time 0 should be 11.3.

上の無電解銅めっき溶液において、硫酸銅は銅イオン源
であり、EDTA塩はキレート化剤として作用し、DP
およびMBTは安定剤として作用し、そして水酸化ナト
リウムは溶液を高いpHs例えば、11.3〜12.2
にし、ホルムアルデヒドはすぐれた速度で還元剤として
作用するであろう。
In the above electroless copper plating solution, copper sulfate is the source of copper ions, and EDTA salt acts as a chelating agent and DP
and MBT act as stabilizers, and sodium hydroxide keeps the solution at high pHs, e.g. 11.3-12.2
However, formaldehyde will act as a reducing agent at an excellent rate.

適当な電気めっき浴(浴5)は、次の成分からなり:ウ
ニクローム(UN ICHROME■)ピロリン酸塩鋼
めっきプロセス;テクニカル拳イン7オメーシ1ン・シ
ー)  No、 P−C−10−Xb; そして次の成
分を使用して10ガロンの溶液とする( M&T  ケ
ミカルス・インコーホレーテッド、ニューノヤーノイ州
う−ウェイ):5ガロンの脱イオン水に、攪拌しながら
、次の成分を次の順序で添加する: 0.35ガロンのM&T  リキッド(Liquid)
C11Xb; 3.3:Ml’ロンのM&T  17キツド C−10
−xb  ピロリン酸銅含有溶液、およびo、os、y
ロンの水酸化アンモニウム、C0P、。
A suitable electroplating bath (Bath 5) consists of the following components: UNICHROME Pyrophosphate Steel Plating Process; and make a 10 gallon solution using the following ingredients (M&T Chemicals, Inc., New York, NY): Add the following ingredients in the following order to 5 gallons of deionized water, with stirring: Add with: 0.35 gallons M&T Liquid
C11Xb; 3.3: Ml'ron's M&T 17 Kid C-10
-xb copper pyrophosphate-containing solution, and o, os, y
Ron's ammonium hydroxide, C0P,.

合計10ガロンの体積に脱イオン水を充填する。Fill with deionized water to a total volume of 10 gallons.

浴は54.5℃およびpH8,3±0.2で使用すべき
である。追加の光沢を望む場合、光沢剤、M&T  添
加剤PY  61  H(0,9ml/I)を添加する
ことができる。
The bath should be used at 54.5°C and pH 8.3±0.2. If additional gloss is desired, the brightener M&T additive PY 61 H (0.9 ml/I) can be added.

他の適当な俗は文献(L owenheim)に記載さ
れている。
Other suitable vernaculars are described in the literature (Lowenheim).

バッチ法を用いる場合、トウの102cm(40インチ
)の切断区画およびこのトウに沿っで1/2のところに
ガラスの重りを使用することが便利である0次いで、ト
ウを適当な容器、例えば、種々の浴を含有する1リツト
ルの目盛シリング−1の中に下降させて、重りがシリン
グ−の底に静止するようにする。このようにして、トウ
中の繊維は整列してとどまる。
When using the batch method, it is convenient to use a 102 cm (40 inch) cutting section of the tow and a glass weight 1/2 along this tow.The tow is then placed in a suitable container, e.g. It is lowered into a 1 liter graduated shilling containing the various baths so that the weight rests on the bottom of the shilling. In this way, the fibers in the tow stay aligned.

銅による繊維の均一なめっきのために連続法を用いると
き、次のように操作することが便利である: 第1図を参照すると、この方法のための装置が示されて
いるにの装置の槽は、種々の溶液を保持し、繊維への張
力の量を増加するであろうローラーの上または下を通過
させないで、各溶液で繊維を処理できるように設計され
ている。このめっき法はラインーオプーサイトめっ!(
1ine  of−sight  platiB)と呼
ばれている。@2図はこのような槽を示し、この槽はい
わゆる[せき止め(―eired) J設計を使用する
。なぜなら、せきまたはオーバーフローは槽の出口につ
くられるからである。このような槽を使用すると、繊維
は、初期の巻戻し後、1連のローラーまたはガイドのま
わりを通る必要なく、1連の浴を通過することができる
。いく本かのトウを平行にこの装置に通過させることが
可能である0例えば、8本のトウまたはなおそれより多
いトウを一度にめっきすることができる。
When using a continuous process for the uniform plating of fibers with copper, it is convenient to operate as follows: Referring to Figure 1, the apparatus for this process is shown. The baths are designed to hold the various solutions and allow the fibers to be processed with each solution without passing them over or under rollers, which would increase the amount of tension on the fibers. This plating method is a line-op site! (
1ine of-sight platiB). Figure @2 shows such a tank, which uses the so-called [-eired] J design. This is because a weir or overflow is created at the outlet of the tank. Using such a bath, the fibers can pass through a series of baths without having to pass around a series of rollers or guides after initial unwinding. It is possible to pass several tows through the device in parallel; for example, eight tows or even more can be plated at once.

供給のため、未被覆の繊維のスプール(図示せず)をベ
アリング上に支持することができ、これらのベアリング
は張力を非常にわずかにしてa維の巻戻しを可能とする
。次いで、繊維のトウをアイレフト(図示せず)に通す
、これらのアイレフトは繊維を′第1浴中に案内する(
第2図)。第1図に示すように、第1浴は、第2図に示
すように、湿潤剤、例えば、アルクアト(A rqui
d■)B−100を上部槽中の溶液の0.1容量%の濃
度で含有する。溶液のろ過は、イン−ラインのフィルタ
ーによって実施され、すべての溶液が破断繊維の蓄積を
含まないように保持するために非常に望ましい。
For feeding, spools of uncoated fibers (not shown) can be supported on bearings, which provide very little tension to allow unwinding of the a-fibers. The tow of fibers is then passed through eye lefts (not shown) which guide the fibers into the first bath (
Figure 2). As shown in FIG. 1, the first bath contains a wetting agent, such as A rquiat, as shown in FIG.
d■) Contains B-100 at a concentration of 0.1% by volume of the solution in the upper tank. Filtration of the solution is performed by an in-line filter and is highly desirable in order to keep all solutions free of broken fiber accumulation.

次に、繊維を任意のすすぎステーシヨンに通過させ、望
ましくは、後続する浴の化学に影響を及ぼしうる、過剰
の界面活性剤または[ドラグースルー(drag−th
rough) Jを除去する。適当なすすぎステーシヨ
ンは、繊維がその上を走行するテーブル、およびこのテ
ーブル上に下向きに向けられた水のスプレーから成る。
The fibers are then passed through an optional rinsing station, desirably containing excess surfactant or [drag-through] which may affect the chemistry of subsequent baths.
rough) Remove J. A suitable rinsing station consists of a table over which the fibers run and a spray of water directed downwards onto the table.

水のスプレーお上り力および引続く「テーブル」のへり
のランーオ7は、maを広がらせることを促進する。
The force of the water spray and subsequent run-off of the edge of the "table" facilitates spreading the ma.

これの系列の@2槽は、触媒温、例えば、塩酸溶液中の
塩化第1パラジウムおよび塩化第11!の乳濁液を含有
する(浴2)、この溶液は、銅の無電解析出のため、繊
維の表面を活性化するはたらきをする。この浴は溜の槽
で循環されて、各成分の濃度を維持する。#l維は、再
び、任意であるが、好ましくは、この槽を去った後すす
がれる。
This series of @2 vessels were tested at catalyst temperatures, e.g. palladium chloride in hydrochloric acid solution and palladium chloride in (bath 2), this solution serves to activate the surface of the fibers for the electroless deposition of copper. This bath is circulated through a reservoir to maintain the concentration of each component. #l fibers are again optionally, but preferably, rinsed after leaving this bath.

このすすぎは望ましい、なぜなら、後続する無電解めっ
き槽へのドラグーアラ) (drag−out)は、無
電解めっ!溶液の寿命および効率をきびしく制限するこ
とがあるからである。
This rinsing is desirable because the drag-out to the subsequent electroless plating tank is the only way to remove electroless plating. This is because it can severely limit the lifetime and efficiency of the solution.

第1図に示すように、第3浴は長い槽中に存在し、無電
解めっきのために十分な滞留暗闇を提供する。俗は無電
解鋼めっき溶液、例えば、上の浴3または5について与
えられた溶液を含有する。
As shown in FIG. 1, the third bath resides in a long bath and provides sufficient residence darkness for electroless plating. Typically it contains an electroless steel plating solution, such as the solutions given for baths 3 or 5 above.

浴温度は溜槽において維持し、第2図に示すように、こ
こから溶液はボンピングされる1次いで、加熱された溶
液はせき止めつき槽の配置の内側槽の中にボンピングさ
れる。好ましくは、DHは11.3±0.5に維持され
る。既知の技術に従い、浴の安定性は浴を急速なボンピ
ング、攪拌またはガス分散管によるスバーノングによっ
て通気することによって増加される。急速な溶液の流れ
は、また、繊維付近の溶液の補充を促進して、銅の析出
速度を増加する。a維は、再び、任意に前のようにすす
ぐことができる。
The bath temperature is maintained in the reservoir from which the solution is pumped, as shown in FIG. 2.The heated solution is then pumped into the inner tank of the dammed tank arrangement. Preferably DH is maintained at 11.3±0.5. According to known techniques, the stability of the bath is increased by aerating the bath by rapid pumping, stirring or sparging with gas dispersion tubes. Rapid solution flow also facilitates solution replenishment near the fibers, increasing the rate of copper deposition. The fibers can again optionally be rinsed as before.

次いで、電解めっきは1連のせき止め槽において実施し
、それらのすべては適当な長さ、例えば、51c論(2
0インチ)を有する。めっきラインは多数の槽、例えば
、2.3.4またはそれより多くの槽を有することがで
き、そしてこれらは異なる電流密度を有することができ
る0例え ば、初期の電気めっき槽は2にの繊維の8本
のトウを使用して8アンペアの電流密度で運転すること
ができる。第1槽において低い電流を使用すると、無電
解銅より上の銅の電解めっき層の初期の析出を可能とす
る。残りの槽は20〜30アンペアで運転することがで
きる。これは、残りの槽の多くにおいて、いっそう急速
なめっきを促進する。説明したように、これらの槽の各
々において繊維のトウを広げることは、繊維の均一なめ
っきおよび凝集体の発生の回避において絶対必要である
1例えば、溜からのボンピング、およびa雑の広げ装置
から生ずる振動による、溶液の攪拌は、水素の発生、め
っき作業における過電圧の徴候なしに、電流の増加を可
能とし、このような攪拌がいっそう効率よいめっきを生
ずることを立証する。
Electrolytic plating is then carried out in a series of dammed vessels, all of suitable length, e.g.
0 inches). A plating line can have a large number of baths, e.g. 2.3.4 or more baths, and these can have different current densities. Eight tows of fiber can be used to operate at a current density of 8 amps. The use of a low current in the first bath allows for the initial deposition of an electrolytically plated layer of copper above the electroless copper. The remaining tanks can be operated at 20-30 amps. This promotes more rapid plating in many of the remaining baths. As explained, spreading the fiber tow in each of these vessels is essential in the uniform plating of the fibers and in avoiding the formation of agglomerates. The agitation of the solution by the vibrations generated from the plating process allows the current to be increased without the evolution of hydrogen or any signs of overvoltage in the plating operation, proving that such agitation results in more efficient plating.

本発明による電解槽における繊維の広げは、多くの方法
において、例えば、超音波の振動、溶液の攪拌によって
、あるいは繊維を物理的に広げることによって実施する
ことができる。1つの好ましい方法は、繊維を物理的に
広げることである。
The spreading of the fibers in the electrolytic cell according to the invention can be carried out in a number of ways, for example by ultrasonic vibration, stirring of the solution or by physically spreading the fibers. One preferred method is to physically spread the fibers.

ビータ−枠(beater  bar)を使用して繊維
を広げることはことに好ましい、適当なビータ−棒の配
置は第3図に示されている。「L」形棒を垂直方向に振
動させる。これは溶液を攪拌し、新鮮なt#液を繊維の
トウの中に強制的に進入させ、そしてトウの繊維を広げ
る。トウのフィラメント中への新鮮な溶液の動きは、析
出速度を増加しかつめっきの均一性を保証する。槽の両
端における静止桿は、繊維を溶液より下に保持し、そし
てまた、繊維がめつき槽を去るとき、繊維を広げて保持
することを促進する。QM−6繊維の12にのトウは、
それが最後のめっき槽に到達する時までに、はとんど幅
2.54e■(1インチ)に広がることができる。この
広げは、繊維が隣接フィラメントにおいて一緒にめっき
されないように保持し、かつトウ中への溶液の質量速度
を増加することによってめっき速度を増加する。
It is particularly preferred to use a beater bar to spread the fibers; a suitable beater bar arrangement is shown in FIG. The "L" shaped rod is vibrated vertically. This stirs the solution, forces fresh t# liquid into the fiber tow, and spreads out the fibers of the tow. The movement of fresh solution into the filaments of tow increases the deposition rate and ensures uniformity of plating. Stationary rods at each end of the bath keep the fibers below the solution and also help hold the fibers spread out as they leave the plating bath. The 12th tow of QM-6 fiber is
By the time it reaches the final plating bath, it can expand to almost 1 inch wide. This spreading keeps the fibers from plating together in adjacent filaments and increases the plating rate by increasing the mass rate of solution into the tow.

繊維が十分な銅の体積分率にめっきされた後、繊維を任
意にであるが、好ましくは、鉛樹津にようにすすぎ、次
いで空気ナイフ、加熱ガンまたは回転ドラムのドライヤ
ーによって乾燥する。この場合において、加熱ガンを加
熱室(図示せず)に取り付ける0次いで、繊維を、他の
トウと一緒に1つのスプールに巻くか、あるいは好まし
くは繊維ワインクー[例えば、グラファイト繊維のワイ
ンクー、+7−ソニア・コーポレーション(Leeso
nia  Corp、 ) 、サウスカロリナ](図示
せず)によって別々のスプールに個々に巻く。
After the fibers have been plated to a sufficient volume fraction of copper, the fibers are optionally, but preferably, rinsed in a lead bath and then dried by an air knife, heat gun, or rotating drum dryer. In this case, the heating gun is attached to a heating chamber (not shown).The fibers are then wound onto one spool together with other tows or preferably fiber wine coats [e.g. graphite fiber wine coats, +7- Sonia Corporation (Leeso
nia Corp., South Carolina] (not shown) onto separate spools.

本発明によるレーダー妨害片(chaff)は、前述の
ように銅被覆複合繊維のストランドを、衝突するレーダ
ー波を効率的に反射するように設計した長さに裁断する
ことによって製造される。好ましくは、繊維は、レーダ
ー妨害片をそれに対して使用しようとするレーダーの周
波数の波長のほぼ1/2の長さに切断するか、あるいは
非常に高い周波数に直面する場合、全波長の長さに切断
する。
Radar chaffs according to the present invention are manufactured by cutting strands of copper-coated composite fiber, as described above, into lengths designed to efficiently reflect impinging radar waves. Preferably, the fibers are cut to a length of approximately 1/2 the wavelength of the radar frequency for which the radar jamming fragment is intended to be used, or, if very high frequencies are encountered, a full wavelength length. Cut into.

実際には、レーダーのオペレーターはいくつかの周波数
を通常2〜20GHzの範囲において監視できる。将来
において、レーダーは非常に高い周波数を使用して開発
されうる0本発明のレーダー妨害片の1つの利点は、現
在および考えられるレーダーの周波数にそれを適合させ
ることができるということである。したがって、本発明
の戦略的レーダー妨害片は、帯域幅全体にわたる半波長
(または全波長)に相当する、数センチメートルおよび
それより短い(例えば0.O1c曽〜10c曽)範囲の
異なる長さのフィラメントを含有できるが、本発明のレ
ーダー妨害片で達成できる範囲は、考える特定の用途に
依存して、100ミクロン〜数100−である。しかし
ながら、防御すべき特定の衝突周波数が知られている場
合、レーダー妨害片は、その特定の周波数を反射するレ
ーダー妨害片の双極子(dipole)の比率を増加す
ることによって「同調」させることができ、そしてレー
ダー妨害片の単位体積当りより多くの双極子を分散させ
ることができる。
In practice, radar operators can monitor several frequencies, typically in the 2-20 GHz range. In the future, radars may be developed using very high frequencies. One advantage of the radar jammer of the present invention is that it can be adapted to the frequencies of current and possible radars. Therefore, the strategic radar jammer of the present invention has different lengths in the range of a few centimeters and shorter (e.g. 0.01c to 10c so), corresponding to half a wavelength (or a full wavelength) over the entire bandwidth. Although filaments can be included, the range that can be achieved with the radar jamming strips of the present invention is from 100 microns to several 100 microns, depending on the particular application considered. However, if the particular collision frequency to be protected against is known, the radar jammer can be "tuned" by increasing the proportion of dipoles in the radar jammer that reflect that particular frequency. , and more dipoles can be dispersed per unit volume of radar jammer.

本発明に従って製造したレーダー妨害片は、コーティン
グが連続でありかつ純度が高いので、従来知られている
レーダー妨害片の材料に比較して効率が高い。
Radar jamming strips made in accordance with the present invention are more efficient than previously known radar jamming strip materials due to the continuous coating and high purity.

さらに、コア材料のため、レーダー妨害片の繊維は先行
技術の材料よりも非常の剛性であり、これは分散を促進
する。これにより、双極子の長さは目的とするレーダー
の周波数に対して同調してとどまるであろう。
Additionally, because of the core material, the fibers of the radar jamming strip are much stiffer than prior art materials, which facilitates dispersion. This will cause the dipole length to remain in tune with the intended radar frequency.

レーダー妨害片の分散性は、細断前に繊維をさらに処理
して、IIJIIを相互に反発性とするか、あるいは少
なくとも非接着性とすることによって促進できる0例え
ば、被覆したa!lをmyですすいでレーダー妨害片の
双極子の表面品質を変化させることは典型的な方法であ
る6本発明の好ましい実施態様、例えば、銅被覆炭素繊
維の場合において、被覆した繊維を1.1.1−)ジク
ロロエタン中のオレアミドの溶fl(例えば、約10g
/l)でサイジングすることは、疎水性および平滑の表
面を提供し、そしてレーダー妨害片の分散を大きく促進
する。サイジングし、乾燥しかつ溶融した後、繊維のめ
り軽し、サイジングしたトウは典型的には1連のローラ
ーまたはロッド([ブレーカ−桿])を通して引いて、
サイジングによって一緒に重なった繊維を破壊分離する
。これは、また、繊維の平行を維持する1つの手段であ
る。他のすすぎおよびサイジング、ならびにレーダー妨
害片の分散を促進する他の処理は、当業者にとって容易
に明らかであり、そして完全にここに包含される。
The dispersibility of the radar jamming fragments can be enhanced by further processing the fibers before shredding to make the IIJII mutually repellent, or at least non-adhesive. For example, coated a! It is a typical method to change the surface quality of the dipoles of the radar jamming strip by rinsing the coated fibers with 1.1. 1.1-) A solution of oleamide in dichloroethane fl (e.g. about 10 g
/l) provides a hydrophobic and smooth surface and greatly facilitates the dispersion of radar jamming fragments. After sizing, drying and melting, the fibers are lightened and the sized tow is typically pulled through a series of rollers or rods.
Sizing breaks down and separates the fibers that overlap. This is also one means of maintaining fiber parallelism. Other rinsing and sizing, as well as other treatments to facilitate dispersion of radar jamming debris, will be readily apparent to those skilled in the art, and are fully encompassed herein.

広い幅の反射を望むとき、個々のレーダー妨害片の双極
子の閏のある量の接触は有利であることがある0本発明
による2つのレーダー妨害片の双極子閏の接触は効果的
により長い双極子をつくるので、*mされた接触は、レ
ーダー妨害片が分散しかつ個々の双極子が分離するとき
、異なる周波数において応答する、より大終い双極子を
提供する。これはレーダー妨害片をレーダーに対して「
同調」する他の方法であり、本発明によって可能とされ
た。また、コア繊維、例えば、グラファイト繊維は種々
の形状、例えば、XまたはY形で入手可能であり、他ロ
ープのレーダーの反射を可能とする0本発明における複
合繊維のレーダー妨害片のそれ以上の利点は、嵩密度が
低いことである。
When a wide range of reflections is desired, a certain amount of contact of the dipoles of the individual radar jamming strips may be advantageous; the contact of the dipoles of the two radar jamming strips according to the invention is effectively longer. Since it creates a dipole, *m'ed contacts provide larger end dipoles that respond at different frequencies as the radar jammer fragments disperse and the individual dipoles separate. This allows radar jamming fragments to be directed against the radar.
Another way of ``tuning in'' is made possible by the present invention. Additionally, the core fibers, e.g. graphite fibers, are available in various shapes, e.g. The advantage is low bulk density.

ここで考えられる繊維の比較的小さい直径は、超高周波
数のレーダーに対してして有効とするように、非常に短
い長さ、例えば、100ミクロンへの細断を可能とする
。また、広い幅の反射は本発明の範囲内である。
The relatively small diameter of the fibers contemplated herein allows for chopping to very short lengths, eg 100 microns, to make them useful for very high frequency radar. Also, wide-width reflections are within the scope of the present invention.

本発明の種々の型の複合体は、前述の銅のフーティング
を有するa雑を使用して製造できる。このような繊維を
ポリマーおよび金属のマトリックス中に混入する方法が
考えられる。この方法は、本発明の銅被覆繊維を直接団
結して、コーティングがマトリックスとなるようにする
ことを包含する。簡単には、例えば、600℃〜900
℃、最も好ましくは725℃〜750℃の温度における
、還元性雰囲気または真空中の熱プレスによって、本発
明の繊維を団結して、実質的に空隙を含まない、均一な
複合体を形成できる。
Various types of composites of the present invention can be manufactured using a miscellaneous material with copper footings as described above. One possibility is to incorporate such fibers into polymeric and metallic matrices. This method involves directly uniting the copper-coated fibers of the present invention so that the coating becomes a matrix. Simply, for example, 600℃~900℃
The fibers of the present invention can be consolidated to form a substantially void-free, homogeneous composite by heat pressing in a reducing atmosphere or vacuum at a temperature of 725°C to 750°C, most preferably 725°C to 750°C.

本発明のa維は、また、繊維の[レイアップ(layi
ng  up) Jによる、直接団結によって複合体に
製作できる。これを実施するため、繊維を単一の層のト
ウに整列させ、これは、必要に応じて、一時的結合剤あ
るいは単に水の毛管作用によって一緒に保持することが
できる。次いで、これらの層は、それらを平行に整列さ
せて保持するか、あるいは隣接層間の角度を変化させて
、[交差した積重ね(cross−plied) Jの
ラミネートを形成することによって積重ね゛る。複合体
および繊維の物理的性質は異方性であるので、性質の範
囲は複合体の種々の層の向きを変化させることによって
達成できる。
The a-fiber of the present invention can also be used for fiber [lay-up (lay-up)
ng up) J, can be fabricated into composites by direct union. To do this, the fibers are aligned into a single layer tow, which can be held together by a temporary binder or simply by the capillary action of water, if desired. These layers are then stacked by holding them in parallel alignment or by varying the angle between adjacent layers to form a cross-plied laminate. Because the physical properties of the composite and fibers are anisotropic, a range of properties can be achieved by varying the orientation of the various layers of the composite.

本発明の被覆#ll雑はわずかの凝集体を有するので、
繊維を非常に薄い、例えば、0.076111111(
3ミル)程度に薄いプライに広げることが可能である。
Since the coating #ll of the present invention has a few aggregates,
The fiber is very thin, for example 0.076111111 (
It can be spread into plies as thin as 3 mils).

薄いプライは、例えば、ラジェーターの構造体のように
、大きい面積の構造体を構成するとき、有利である。こ
のような用途において、複合体は出来るだけ薄くあるべ
きであり、しかもすべての方向において十分な剛性を得
るために、いくつかの向きを有する、いくつかの層を必
要とする。したがって、各プライが薄くなるほど、最終
の多層の複合体はより薄くなる。より薄い構造体を作る
ことによって、構造的重量の節約を実施することができ
、これは大気および宇宙空間または輸送の用途において
極めて重要である。
Thin plies are advantageous when constructing large area structures, such as radiator structures. In such applications, the composite should be as thin as possible, yet requires several layers with several orientations to obtain sufficient stiffness in all directions. Therefore, the thinner each ply is, the thinner the final multilayer composite will be. By creating thinner structures, structural weight savings can be realized, which is extremely important in atmospheric and aerospace or transportation applications.

本発明の繊維の直接団結によって製造された複合体は、
銅が熱プレスの開繊維と緊密に接触してとどまるという
利点を有する。これは可能である。なぜなら、炭素繊維
は銅でめっき法によって被覆され、そして比較的低い温
度(例えば、750℃)で団結されるからである。これ
により、繊維の複合体への団結の間に脱ぬれ(dewe
tting)が起こらないことが保証される。本発明の
複合体は、また、望ましくなマトリックスに冨んだ領域
をもたず、厚さを通じて基体m維の非常に均一な分布を
有するという利点を有する。さらに、複合体の空隙の含
量は低い。なぜなら、コーティングは均一であ°す、か
つ出発被覆繊維の凝集率は低いからである。また、銅マ
トリックスの純度は非常に高くすることができる1本発
明の繊維の非常に低い凝集率は、薄い銅マトリックスの
触媒、フィラメントが巻いた゛複合体、編組した複合体
お上1維製した複合体を可能とする0本発明の複合体は
、均一性のためにすぐれた機械的性質、および複合体の
銅成分の純度のためにすぐれた熱的性質および電気的性
質を有する。
Composites produced by direct aggregation of fibers of the present invention are
It has the advantage that the copper remains in close contact with the open fibers of the hot press. This is possible. This is because the carbon fibers are coated with copper by plating methods and consolidated at relatively low temperatures (eg, 750° C.). This allows for dewetting during the coalescence of the fibers into a composite.
tting) will not occur. The composites of the present invention also have the advantage of having a very uniform distribution of matrix fibers throughout the thickness without undesirable matrix-rich regions. Furthermore, the void content of the composite is low. This is because the coating is uniform and the agglomeration rate of the starting coated fibers is low. In addition, the purity of the copper matrix can be very high, and the very low agglomeration rate of the fibers of the present invention can be achieved by using thin copper matrix catalysts, filament-wound composites, and braided composites. The composites of the present invention have excellent mechanical properties due to their uniformity, and excellent thermal and electrical properties due to the purity of the copper component of the composite.

比較例が示すように、最も近い先行技術において製造さ
れた繊維のいずれも、それらの説明にかかわらず、本発
明における繊維の特性を満足しないか、あるいは本発明
において提供されるものにj[似した複合体を製造しな
い。
As the comparative examples show, none of the fibers produced in the closest prior art, despite their description, satisfy the properties of the fibers in the present invention or are similar to those provided in the present invention. Do not manufacture composites that contain

本発明の複合体におけるマトリックスとして使用するた
めの有機ポリマー材料は、多数存在し、そして一般に任
意の既知のポリマー材料を利用できる。例示のため、本
発明において有用な既知の有機ポリマー材料は次のもの
を包含する、ポリエステル、ポリエーテル、ポリカーボ
ネート、エポキシド、フェノール、エポキシ−ノボラッ
ク、エポキシ−ポリウレタン、尿素型樹脂、7エ)−ル
ーホルムアルデヒド樹脂、メラミンat脂、メラミンチ
オ尿素樹脂、尿素−アルデヒド樹脂、アルキド樹脂、ポ
リサルファイド樹脂、ビニル有機プレポリマー樹脂、多
官能性ビニルエーテル、環状エーテル、環状エステル、
ポリカーボネート−コ−エステル、ポリカーボネート−
コ−シリコーン、ポリエーテルエステル、ポリイミド、
ビスイミド、ポリアミド、ポリエステルイミド、ポリア
ミドイミド、ポリエーテルイミドお上りポリ塩化ビニル
Organic polymeric materials for use as matrices in the composites of the present invention are numerous, and generally any known polymeric material can be utilized. By way of example, known organic polymeric materials useful in the present invention include polyesters, polyethers, polycarbonates, epoxides, phenols, epoxy-novolacs, epoxy-polyurethanes, urea-type resins, Formaldehyde resin, melamine AT fat, melamine thiourea resin, urea-aldehyde resin, alkyd resin, polysulfide resin, vinyl organic prepolymer resin, polyfunctional vinyl ether, cyclic ether, cyclic ester,
polycarbonate co-ester, polycarbonate
co-silicone, polyether ester, polyimide,
Bisimide, polyamide, polyesterimide, polyamideimide, polyetherimide and polyvinyl chloride.

ポリマー材料は、単独で、あるいはコポリマーとの組み
合わせで存在することができ、そして相溶性のポリマー
のブレンドを使用することもできる。
Polymeric materials can be present alone or in combination with copolymers, and blends of compatible polymers can also be used.

簡単に述べると、任意の普通のポリマー材料を選択する
ことができ、そして選択する特定のポリマーは一般に本
発明に対して臨界的でない。ポリマー材料は、複合繊維
と組み合わせるとき、熱または光の単独、あるいはそれ
と触媒、促進剤、架橋剤などとの組み合わせによって、
転化して本発明の成分を形成できる。
Briefly, any common polymeric material may be selected, and the particular polymer chosen is generally not critical to the invention. When combined with composite fibers, polymeric materials can be treated with heat or light alone or in combination with catalysts, promoters, cross-linking agents, etc.
It can be converted to form the components of the present invention.

本発明において使用する導電性複合繊維は、第6図に、
エポキシ樹脂マトリックス中の複合繊維の断面で示され
ている。各複合繊維は、黒い円で示されるコア、および
リングで示す、少なくとも1つの比較的厚い、均一なか
つかだ(接着した、導電性および/または熱伝導性の銅
の層からなる。コアは炭素、グラファイト、ポリマー、
ガラス、セラミック、または他の繊維から作ることがで
きるが、炭素およびグラファイトのフィブリルまたはフ
ィラメントはことに好ましい、コア材料として使用する
ための繊維は、多数の源から商業的に入手可能である。
The conductive composite fiber used in the present invention is shown in FIG.
A cross section of a composite fiber in an epoxy resin matrix is shown. Each composite fiber consists of a core, indicated by a black circle, and at least one relatively thick, uniform core, indicated by a ring, of bonded, electrically and/or thermally conductive copper layers. , graphite, polymer,
Fibers for use as the core material are commercially available from a number of sources, although they can be made from glass, ceramic, or other fibers, with carbon and graphite fibrils or filaments being particularly preferred.

このような複合a維は、ポリマーと混入して導電性成分
を形成するためによく適する。複合#l維は非常に高い
アスペクト比、すなわち、高さ対直径の比を有するので
、ポリマーのマトリックスを通る伝導性通路を提供する
ためのa離間の緊密な接触は、比較的低い繊維の配合レ
ベルで、より特定的には、先行技術の試みおいて利用さ
れた金属被覆した球および金属の7レークよりも非常に
低いレベルで、達成されて、導電性ポリマー組成物を提
供する。繊維の低い濃度において導電性および/*たけ
熱伝導性を提供するこの能力は、ポリマーの物理的性質
の望ましくない劣化または変性を有意に減少する。
Such composite A-fibers are well suited for incorporation with polymers to form electrically conductive components. Because the composite #l fibers have a very high aspect ratio, i.e., height-to-diameter ratio, close a-spacing contact to provide a conductive path through the matrix of the polymer is essential for relatively low fiber formulations. levels, and more specifically, much lower levels than the metallized spheres and metal 7 rakes utilized in prior art attempts, to provide conductive polymer compositions. This ability to provide electrical and/or thermal conductivity at low concentrations of fibers significantly reduces undesirable degradation or modification of the physical properties of the polymer.

銅被覆繊維は、複合体中に、繊維またはフィラメントの
単一のストランドまたは束として存在することができる
。繊itたは束は布は< (fabric)またはシー
トの織製できる。さらに、繊維または束は粉砕し、そし
てポリマー材料内に分散させることができ、不織マット
などに作ることができ、これらのすべてはこの分野にお
いてよく知られた技術に従う。
The copper-coated fibers can be present in the composite as a single strand or bundle of fibers or filaments. Fibers or bundles can be woven into fabric or sheets. Additionally, the fibers or bundles can be ground and dispersed within polymeric materials, made into non-woven mats, etc., all according to techniques well known in the art.

本発明の複合体は多くの成分に転化することができる。The complexes of the invention can be converted into many components.

本発明の1つの実施態様において、複合体は、複合WL
雑の不織マットを、例えば1、ポリマー樹脂の溶液、例
えば、エポキシ樹脂またはフェノール樹脂をアルコール
溶媒中に溶解することによって形成した溶液の中に浸漬
および湿潤させることによって製造される。他の形態、
例えば、単一方向の繊維、m製布は(、編組布はくおよ
び編製布はくを使用することもできる。次いで、この複
合体は、導電性ラミネートを形成するために有用な樹脂
含浸プレプレグの形態の導電性成分に軟化することがで
きる。さらに詳しくは、ポリマー樹脂溶液は加熱してア
ルコール溶媒を追出すことができる6溶媒の除去が完結
すると、ポリマー樹脂層を有する、ランダムに配向しか
つ重なった複合繊維または複合繊維の束の層からなる成
分が形成され、そして、この場合において、エポキシま
たはフェノール樹脂の層は前記繊維をコーティングしか
つマット内の空r;iiまたは隙間を充填する。
In one embodiment of the invention, the composite is a composite WL
A coarse nonwoven mat is produced, for example, by immersing and wetting it in a solution of a polymeric resin, such as a solution formed by dissolving an epoxy resin or a phenolic resin in an alcoholic solvent. other forms,
For example, fabrics made of unidirectional fibers, braided fabric foils, and knitted fabric foils can also be used. This composite is then combined with a resin-impregnated prepreg useful for forming conductive laminates. More specifically, the polymer resin solution can be heated to drive out the alcohol solvent.6 Once the solvent removal is complete, the polymer resin layer has a randomly oriented structure. and a component consisting of layers of overlapping composite fibers or bundles of composite fibers is formed, and in this case a layer of epoxy or phenolic resin coats said fibers and fills the voids or interstices within the mat. .

そのように形成した樹脂含浸プレプレグは標準の寸法に
切断することができ、そしてプレプレグのいくつかを互
いに重ねて整列させてレイアップを形成できる。次いで
、レイアップを加圧下に普通の積層装置内で加熱し、こ
こでポリマー廿(脂は流れ、次いで硬化し、これによっ
てレイアップの層を一緒に溶融して、硬化した一体化し
たラミネートを形成する。これらのラミネートを製造す
る含浸、乾燥、レイアップおよび結合の工程はこの分野
において慣用されておいかつよく知られている。
The resin-impregnated prepregs so formed can be cut to standard dimensions and several of the prepregs can be aligned on top of each other to form a layup. The layup is then heated under pressure in conventional lamination equipment where the polymer layers flow and then cure, thereby melting the layers of the layup together to form a cured, unitary laminate. The impregnation, drying, lay-up and bonding steps for making these laminates are conventional and well known in the art.

材料、取扱いおよび処理に関するそれ以上の参考文献は
、次のものであるコポリマーの化学および技術の百科辞
典(旦肚■卦月±1」山−り吐諺虹5cience  
and  Technolo  ) 、Vol、 8.
121−162ページ、インターサイエンス、ニューク
、1969゜ 本発明に従って製造されるラミネートは、切断、成形、
または他の方法で造形して、多くの有用な物品に形成で
きる。例えば、ラミネートは電気部品または装置、例え
ば、モーターのための基本ベースまたはハウジングを形
成するために作ることがで訃、そしてハウジングは導電
性であるために、装置を効果的に接地する。
Further references regarding materials, handling, and processing are found in Encyclopedia of Copolymer Chemistry and Technology (Danfu■卦月±1'')
and Technolo), Vol. 8.
121-162, Interscience, New York, 1969. Laminates made in accordance with the present invention may be cut, formed,
or otherwise shaped into many useful articles. For example, laminates can be made to form the basic base or housing for electrical components or devices, such as motors, and the housing is electrically conductive, thus effectively grounding the device.

別の実施態様において、本発明の組成物は、薄い、通常
非導電性のポリマーのフィルムまたはシート、および複
合繊維から形成された織製、不織の単一方向のシートな
どからなる。ポリマーのフィルムまたはシートは、普通
のフィルム形成法によって形成することができる。この
ような形成法、例えば、ポリマーをカレンダー装置の加
熱されたロールの開に形成されたニップ中に押込むか、
あるいはポリマー材料を適当な溶媒中に溶解し、その後
ポリマー溶液を剥離シート、例えば、剥離クラフト紙上
に、例えば、「ナイフ式微塗布」装置でコーティングし
、そして加熱して溶媒を除去することである0次いで、
ポリマーのフィルムまたはシートを37.8〜93.3
℃(100〜200″F)に加熱し、そして複合繊維の
不織マットと、2層をカレンダーの加熱ニップの間に通
過させることによって、積層する。導電性マットで支持
された融合したポリマーのフィルムの形態の得られる成
分は、例えば、ラミネートの表面プライとして有用であ
る。
In another embodiment, the compositions of the invention are comprised of thin, normally non-conductive polymeric films or sheets, woven, non-woven unidirectional sheets, etc. formed from bicomponent fibers. Polymeric films or sheets can be formed by conventional film forming techniques. Such forming methods, for example, forcing the polymer into a nip formed in the opening of heated rolls of a calendering device;
Alternatively, the polymeric material may be dissolved in a suitable solvent, and then the polymer solution may be coated onto a release sheet, e.g., release kraft paper, e.g. with a "knife-wipe" device, and heated to remove the solvent. Then,
Polymer film or sheet from 37.8 to 93.3
℃ (100-200''F) and laminated with a nonwoven mat of bicomponent fibers by passing the two layers between the heated nips of a calender. The resulting component in film form is useful, for example, as a top ply in a laminate.

このようなラミネートを使用して作られたエア7才イル
構造体は、航空機のための有効な雷衝撃消散システムを
提供する。過去において、雷が航空機を衝撃する場合、
非金属部品は非導電性であるために、かなりの損傷を受
けたであろう。このようなラミネートでエア7オイルの
外表面を形成すると、得られる電流は導電性繊維のマッ
トおよび導電性基材ラミネートを通して伝導および消散
され、これによって危険およびエア7オイルへの損傷の
発生は減少する。
Aircraft structures made using such laminates provide an effective lightning shock dissipation system for aircraft. In the past, when lightning struck an aircraft,
Since non-metallic parts are non-conductive, they would have suffered considerable damage. When such a laminate forms the outer surface of the Air 7 Oil, the resulting electrical current is conducted and dissipated through the mat of conductive fibers and the conductive substrate laminate, thereby reducing the occurrence of hazards and damage to the Air 7 Oil. do.

本発明のなお他の実施態様において、複合体は成形組成
物から作られ、ここでポリマー材料は、例えば、ポリエ
ステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ナイロンな
どであり、樹脂成形組成物は、細断されたまたは粉砕さ
れた銅被覆繊維、または不織マットをそれと接触しで有
する。@被覆繊維は樹脂中に普通の手段によって分散し
、そして組成物を押出してベレットを形成する0次いで
、ベレットを慣用手順に従って射出成形して、造形され
た導電性成形物品を製造する。成形されたポリエステル
樹脂の物品は、すぐれた物理的性質ならびに伝導性を示
す。
In still other embodiments of the invention, the composite is made from a molding composition, wherein the polymeric material is, for example, polyester, polycarbonate, polystyrene, nylon, etc., and the resin molding composition is made of shredded or It has in contact therewith a crushed copper-coated fiber or non-woven mat. The coated fibers are dispersed in the resin by conventional means and the composition is extruded to form pellets. The pellets are then injection molded according to conventional procedures to produce shaped electrically conductive molded articles. Molded polyester resin articles exhibit excellent physical properties as well as conductivity.

本発明の細長い粒体の各々は、上に定義したような細長
い強化用銅被覆繊維の束を含有し、前記銅被覆繊維は粒
体の縦方向に互いに対して略平行に伸びかつ、熱安定性
のフィルム形成性熱可塑性接着剤中に実質的に均一に分
散しており、前記接着剤は、 (a)ポリ(02C@アルキルオキサゾリン)および (b)ポリ(ビニルピロリドン)、 の組み合わせからなり、前記接着剤は各フィラメントを
実質的に取囲んでいる。
Each of the elongated granules of the present invention contains a bundle of elongated reinforcing copper-coated fibers as defined above, said copper-coated fibers extending substantially parallel to each other in the longitudinal direction of the granule and being thermally stable. substantially uniformly dispersed in a film-forming thermoplastic adhesive comprising: (a) poly(02C@alkyloxazoline) and (b) poly(vinylpyrrolidone). , the adhesive substantially surrounding each filament.

射出成形組成物は、 (i)熱可塑性樹脂成形用粒体、および(ii)細長い
粒体、 からなり、細長い粒体は67.5〜97.5容量%の強
化用銅被覆#l維およ12.5〜32.5容量%熱安定
性フィルム形成性接着剤からなり、前記銅被覆繊維は粒
体の縦方向に互いに対して略平行に伸びかつ、熱安定性
のフィルム形成性熱可塑性接着剤中に実質的に均一に分
散しており、前記接着剤は、 (a)ポリ(cz−csアルキルオキサゾリン)および (b)ポリ(ビニルピロリドン)、 の組み合わせからなり、前記組成物中の成分(ii)の
量は(i) +(ii)の100重量%につき1〜60
重量%の前記フィラメントを提供するために十分である
The injection molding composition consists of (i) thermoplastic resin molding granules, and (ii) elongated granules, the elongated granules containing 67.5 to 97.5% by volume of reinforcing copper-coated #l fibers. 12.5 to 32.5% by volume of a heat-stable film-forming adhesive, said copper-coated fibers extending substantially parallel to each other in the longitudinal direction of the granules and comprising a heat-stable film-forming thermoplastic. substantially uniformly dispersed in the adhesive, said adhesive comprising a combination of: (a) poly(cz-cs alkyloxazoline); and (b) poly(vinylpyrrolidone); The amount of component (ii) is 1 to 60 per 100% by weight of (i) + (ii)
% by weight of said filament.

なお他の面において、本発明は、射出成形法における改
良として、 (i)熱可塑性成形用粒体、および (ii)強化を提供するために有効な量の上°に定義し
たll1i長い粒体、 のブレンドからなる射出成形組成物を型の中に強制的に
入れる工程を包含する。 ゛ 射出成形粒体中に含有される各フィラメントは、熱安定
性フィルム形成性接着剤の組み合わせによって取囲まれ
ておりかつそして束は熱安定性フィルム形成性接着剤の
組み合わせによって含浸されている。ベレットそれ自体
は円筒形または長方形または任意の他の断面形状をもつ
ことができるが、好ましくは円筒形である。粒体の長さ
は、変化することができるが、その大部分について、0
.64−0.75cm(1/4−374インチ)は許容
されることかでト、そして0.32〜0.64cm(1
/8〜1/4インチ)は好ましいであろう。
In yet another aspect, the present invention provides an improvement in an injection molding process comprising: (i) thermoplastic molding granules; and (ii) an amount of ll1i elongated granules defined above in an amount effective to provide reinforcement. , into a mold. Each filament contained in the injection molded granules is surrounded by a combination of heat-stable film-forming adhesives and the bundle is impregnated with a combination of heat-stable film-forming adhesives. The pellet itself can be cylindrical or rectangular or have any other cross-sectional shape, but is preferably cylindrical. The length of the grains can vary, but for most of them 0
.. 64-0.75 cm (1/4-374 inch) is acceptable, and 0.32-0.64 cm (1/4-0.64 cm)
/8 to 1/4 inch) would be preferred.

先行技術と異なり、本発明のベレットは密に詰められた
フィラメントであり、そして熱可塑性接着剤のジャケッ
トは本発明における熱溶融した熱可塑性材料と接触時に
実質的に分散される。他方において、先行技術のベレッ
トは、熱可塑性樹脂の比較的厚いジャケットによる干渉
のため、強化用フィラメントに容易に分離されない。
Unlike the prior art, the pellets of the present invention are closely packed filaments and the thermoplastic adhesive jacket is substantially dispersed upon contact with the hot molten thermoplastic material of the present invention. On the other hand, prior art pellets do not easily separate into reinforcing filaments due to interference from the relatively thick jacket of thermoplastic resin.

先行技術において実施されているように、繊維の束を含
浸しかつそれを取囲むために大量の樹脂を使用する代わ
りに、本発明の目的に対して効率よい接着剤を使用する
こと、すなわち、高い比率のフィラメントを各細長い粒
体中に結合しかつそれらを細断法および高速の高い処理
量の機械における引続く配合工程において維持すること
は必須である。接着剤は、好ましくは、細断の間#lI
I&束の一体性を維持する量を実質的に越えない量で、
また、使用されるであろう。この量は、繊維の性質、束
中の繊維の数、繊維の表面積、および接着剤の効能に依
存して変化するであろうが、一般に、粒体の2.5〜3
2.5容量%、好ましくは5〜15容量%で変化するで
あろう。
Instead of using large amounts of resin to impregnate and surround the bundle of fibers, as practiced in the prior art, the use of an adhesive that is efficient for the purposes of the present invention, i.e. It is essential to combine a high proportion of filaments into each elongated granule and maintain them in the chopping process and subsequent compounding steps in high speed, high throughput machines. The adhesive is preferably #lI during shredding
I & in an amount not substantially exceeding that which maintains the integrity of the bundle,
It will also be used. This amount will vary depending on the nature of the fibers, the number of fibers in the bundle, the surface area of the fibers, and the efficacy of the adhesive, but generally 2.5 to 3
It will vary by 2.5% by volume, preferably from 5 to 15% by volume.

束中の繊維上の均一な接着剤の付着のため 少量である
が、有効量の表面活性剤を使用することが好ましく、表
面活性剤は多数の異なる基体への湿潤および結合を促進
する。陰イオン性、陽イオン性および非イオン性の界面
活性剤はこの目的に適し、唯一の要件は、それらが含浸
に使用する溶媒形と混和性でありかつ熱可塑性フィルム
形成性接着剤の組み合わせと相溶性であるということで
ある。好ましい界面活性剤は、ことにグラファイトまた
は金属被覆炭素繊維を使用すると外、陰イオン性界面活
性剤、ことにフルキルスルホン酸のナトリウム塩からな
る。ユニオン・カーバイド・カンパニーから商標ニアセ
)(N IACET@)No、7で販売されている、ヘ
プタデシル硫酸ナトリウムはとくに有用である。
For uniform adhesive deposition on the fibers in the bundle, it is preferred to use a small but effective amount of surfactant, which promotes wetting and bonding to a number of different substrates. Anionic, cationic and nonionic surfactants are suitable for this purpose, the only requirements being that they be miscible with the solvent type used for impregnation and in combination with the thermoplastic film-forming adhesive. This means that they are compatible. Preferred surfactants consist of anionic surfactants, especially when graphite or metal-coated carbon fibers are used, especially the sodium salts of furkylsulfonic acid. Particularly useful is sodium heptadecyl sulfate, sold by Union Carbide Company under the trademark NIACET No. 7.

前述のパラメーターに従う、フィルム形成性熱可塑性接
着剤の組み合わせの選択に、注意した考慮を払うべきで
ある。ある接着剤は他のものよりも効率的であり、そし
て先行技術において繊維のサイズ剤としての使用に示唆
されている、あるものは有効ではないであろう6例えば
、ポリ(酢酸ビニル)およびポリ(ビニルアルコール)
[前者はプラット(BradL)の米国特許第2,87
7゜501号においてサイズ剤として示唆されている1
は、熱硬化または架橋が起こり、そしてこれが射出成形
機内における急速な溶融お上り完全な分散を妨害すると
信じられるので、本発明において有効でない、このよう
な材料は米国特許第2,877.501号において使用
する樹脂に冨んだ配合粒体に適するが、本発明において
は不敵当である。
Careful consideration should be given to the selection of film-forming thermoplastic adhesive combinations according to the aforementioned parameters. Some adhesives are more efficient than others, and while some have been suggested for use as fiber sizes in the prior art, some may not be effective.6 For example, poly(vinyl acetate) and (vinyl alcohol)
[The former is BradL U.S. Patent No. 2,87]
1 suggested as a sizing agent in No. 7゜501
Such materials are not effective in the present invention because it is believed that thermal curing or crosslinking occurs and this prevents rapid melt rise and complete dispersion within the injection molding machine. It is suitable for resin-rich blended granules used in the invention, but is unsuitable for the invention.

ポリ(C2C@アルキルオキサゾリン)およびポリ(ビ
ニルピロリドン)からなる組み合わせは、本発明におけ
る使用に非常に好ましい、前者は多少構造的にN、N−
ツメチルホルムアミド(DMF)に関係し、そしてその
混和性質の多くを有する。容易に入手可能なこのような
ポリマーはポリ(2−エチルオキサゾリン)、ダウ・ケ
ミカル・カンパニー、PEOx、である。これは、また
、当業者に知られている技術によってつくることができ
る。ポリ(2−エチルオキサゾリン)iよ、熱可塑性で
あり、粘度が低く、水溶性の接着剤である。それは琥珀
色の透明なベレット、長さ0.48cm(3/16イン
チ)および直径0.13cm(178インチ)である、
典型的な分子量は50゜000(低): 200,00
0(中)および50o、ooo(高)である、水溶性で
あるので、それは水性媒質からの付着のために環境的に
許容されうる。それは、また、粘度が低いので繊維を良
好に湿潤させる。それは空気中において分子量5oo、
oooで380℃(680”F)*で熱安定性である。
The combination consisting of poly(C2C@alkyloxazoline) and poly(vinylpyrrolidone) is highly preferred for use in the present invention, the former being more or less structurally N,N-
It is related to dimethylformamide (DMF) and has many of its miscible properties. A readily available such polymer is poly(2-ethyloxazoline), Dow Chemical Company, PEOx. It can also be made by techniques known to those skilled in the art. Poly(2-ethyloxazoline) is a thermoplastic, low viscosity, water-soluble adhesive. It is an amber transparent beret, 0.48 cm (3/16 inch) long and 0.13 cm (178 inch) in diameter.
Typical molecular weight is 50°000 (low): 200,00
0 (medium) and 50o, ooo (high), it is water soluble, so it is environmentally acceptable for deposition from aqueous media. It also wets the fibers well due to its low viscosity. It has a molecular weight of 5oo in air,
ooo and thermally stable at 380°C (680”F)*.

ポリ(ビニルピロリドン)は商品であり、ある数の源か
ら広く入手可能であり、そして必要に応じて、分子量が
変化させることができる。
Poly(vinylpyrrolidone) is a commercial product, widely available from a number of sources, and the molecular weight can be varied as desired.

ポリ(オキサゾリン)は細長い束に分散性を与えるよう
に思われ、そしてポリ(ビニルピロリドン)は高温に対
する抵抗に有用である。前記オキサゾリンと同様に、ポ
リ(ビニルピロリドン)は水性含浸媒質中において良好
にはたらく、入手容易に典型的な分子量範囲は、例えば
、io、ooo;24.000: 40,000:およ
び220,000を使用できる。より高い分子量の材料
は、分散がより困難である束を提供する傾向がある。他
方において、最低の分子量は熱抵抗性を多少損失させる
。しかしながら、上のパラメーターの範囲内で、繊維東
上の接着剤の組み合わせは、細断の間に関知しうる程度
に破砕せず、安全の危険でありうる遊離のフィラメント
の飛散を最小とする。
Poly(oxazoline) appears to provide dispersibility to the elongated bundles, and poly(vinylpyrrolidone) is useful for resistance to high temperatures. Similar to the oxazolines, poly(vinylpyrrolidone) works well in aqueous impregnation media; readily available typical molecular weight ranges include, for example, io, ooo; 24,000: 40,000: and 220,000. Can be used. Higher molecular weight materials tend to provide bundles that are more difficult to disperse. On the other hand, the lowest molecular weight results in some loss of heat resistance. However, within the above parameters, the adhesive combination on the fibers does not appreciably fracture during shredding, minimizing the scattering of loose filaments that can be a safety hazard.

熱可塑性樹脂形めぺにットとの配合のとき、接着剤の組
み合わせは、成形機内に存在する開、容易に溶融して、
樹脂溶融物全体の繊維の完全な分散を可能とするであろ
う、しかしながら、この熱可塑性接着剤の組み合わせと
結合したベレットは、配合の間樹脂ベレットとともに無
限に安定性であり、そして永久に破壊分離しない。
When compounded with thermoplastic resin, the adhesive combination will be present in the molding machine and will melt easily.
This would allow complete dispersion of the fibers throughout the resin melt; however, the pellets combined with this thermoplastic adhesive combination would be infinitely stable with the resin pellets during compounding, and would permanently break. Do not separate.

ある数の試験の結果として、現在実施した本発明のこの
面は、次のガイドラインに従うとき、最適な結果を提供
する: 繊維のタイプは変化させることができ、樹脂系における
充填材または強化材として有用であることが知られてい
る任意の繊維を使用できる。好ましい繊維は炭素または
グラファイトの繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラ
ミック、例えば、アルミナまたはシリカ炭化物の繊維、
金属被覆グラファイト繊維、またはそれらの任意の混合
物である。
As a result of a number of tests, this aspect of the invention currently performed provides optimal results when the following guidelines are followed: The type of fiber can be varied and used as a filler or reinforcement in resin systems. Any fiber known to be useful can be used. Preferred fibers are carbon or graphite fibers, glass fibers, aramid fibers, ceramic fibers such as alumina or silica carbide fibers,
metal-coated graphite fibers, or any mixture thereof.

好ましい熱可塑性接着剤成分(a)は、約25賞000
〜約i、ooo、ooo、好ましくはso、ooo〜5
00,000のtlAB、最も好ましくは約so、oo
oの分子量を有する、ポリ(エチルオキサゾリン)から
なる。
The preferred thermoplastic adhesive component (a) is about 25,000
~about i,ooo,ooo, preferably so,ooo~5
00,000 tlAB, most preferably about so, oo
It consists of poly(ethyloxazoline) having a molecular weight of o.

好ましい熱可塑性接着剤成分(b)は、約10゜000
〜約220.000、好ましくは24.OOO〜40,
000の範囲、最も好ましくは約24.000の分子量
を有する、ポリ(ビニルピロリドン)からなる。
A preferred thermoplastic adhesive component (b) has a molecular weight of about 10°000
~about 220,000, preferably 24. OOO~40,
24,000, most preferably about 24,000.

接着剤はフィラメント上に溶媒系から付着させることが
好ましく、溶媒系は任意の極性有機溶媒、例えば、メタ
ノール、またはこのような溶媒の混合物、または水の単
独、またはそれとの混合物からなろことができる。熱可
塑性接着剤の許容されうる浴濃度は、変化できるが、一
般に成分(a)について、2.5〜12重量%、好まし
くは2゜5〜8重量%、ことに好ましくは4〜8重景重
量範囲であり、そして成分(b)について、1〜8重景
重量好ましくは1〜6重量%、ことに好ましくは1〜4
重量%の範囲である。
The adhesive is preferably deposited onto the filament from a solvent system, which can consist of any polar organic solvent, such as methanol, or a mixture of such solvents, or water alone or in a mixture therewith. . Acceptable bath concentrations of thermoplastic adhesives can vary, but generally from 2.5 to 12% by weight, preferably from 2.5 to 8%, particularly preferably from 4 to 8% by weight, for component (a). weight range, and for component (b) 1 to 8 weight percent, preferably 1 to 6 weight percent, particularly preferably 1 to 4 weight percent.
% by weight.

表面活性剤を使用するとき、これは、また、タイプおよ
び量を変化させることができるが、一般に、陰イオン性
アルキルサルフェート、例えば、ヘプタデシル硫酸ナト
リツムを使用するとき、浴濃度はo、ooos〜0.5
重量%、好ましくはo、ooos〜0.05重量%、最
も好ましくはo、ooos〜0.005重量%の範囲で
あることができる。
When using surfactants, this can also vary in type and amount, but generally when using anionic alkyl sulfates, such as sodium heptadecyl sulfate, the bath concentration will be between o,ooos and 0. .5
% by weight, preferably from o,oos to 0.05% by weight, most preferably from o,oos to 0.005% by weight.

本発明のフィラメント含有粒体中のフィラメント以外の
材料の量は、変化するであろうが、一般に、任意の繊維
とともに2.5〜32.5容量%、好ましくは5〜15
容量%の範囲であろう。
The amount of materials other than filaments in the filament-containing granules of the present invention will vary, but generally 2.5 to 32.5% by volume, preferably 5 to 15% by volume with any fibers.
It will be in the range of % by volume.

成分(b)の量は、(a)および(b)の合計重量に基
づいて約7.5〜約75重量%、好ましくは約15〜約
50重量%であろう。
The amount of component (b) will be from about 7.5 to about 75%, preferably from about 15 to about 50% by weight, based on the combined weight of (a) and (b).

細長い粒体の長さは0.32−1゜91cm(1/8〜
3/4インチ)、好ましくは0.32〜0゜64cm(
1/ 8−1/ 4インチ)の範囲であろう。
The length of the elongated grains is 0.32-1°91cm (1/8~
3/4 inch), preferably 0.32 to 0.64 cm (
1/8-1/4 inch).

各細長い粒体の直径は主としてフィラメントの数に依存
して変化することができ、そして厚さは約0.053〜
約0.48cm(約1/48〜約3716インチ)の直
径で変化するであろう。好ましくは、直径は約0.07
9−約0.32cm(約1/32〜約1/8インチ)の
範囲であろう。
The diameter of each elongated grain can vary depending primarily on the number of filaments, and the thickness can range from about 0.053 to
It will vary in diameter from about 1/48 to about 3716 inches. Preferably the diameter is about 0.07
9 - Will range from about 1/32 to about 1/8 inch.

多数の熱可塑性樹脂を本発明の細長い粒体とともに使用
できる。一般に、射出成形可能でありかつa雑の均一な
分散から有益でありうる任意の樹脂を使用できる。例え
ば、ポリスチレン、スチレン/アクル酸コポリマー、ス
チレン/アクリロニトリルフボリマー、ポリカーボネー
ト、ポリ(ノチルメタクリレート)、ポリ(アクリロニ
トリル/フタジエン/スチレン)、ポリフェニレンエー
テル、ナイロン、ポリ(1,4−ブチレンテレフタレー
ト)、それらの任意の混合物などを使用できる。
A number of thermoplastic resins can be used with the elongated granules of the present invention. In general, any resin that is injection moldable and that can benefit from uniform dispersion of miscellaneous materials can be used. For example, polystyrene, styrene/acrylic acid copolymer, styrene/acrylonitrile polymer, polycarbonate, poly(notyl methacrylate), poly(acrylonitrile/phtadiene/styrene), polyphenylene ether, nylon, poly(1,4-butylene terephthalate), etc. Any mixture of etc. can be used.

本発明の射出成形組成物は連続法によって製造すること
が好ましい、適当な装置は第5a図に示されている。典
型的には、フィラメントの束、例えば、グラファイト繊
維のトウまたは金属被覆したグラファイト繊維のトウ、
3.000〜12゜000フイラメント/東、ガラス糸
、240フイラメント/ストランド、またはステンレス
鋼のトウ、1159フィラメント/束を貯蔵ローラーか
ら引き出し、そして、溶液系媒質、例えば、水中の熱安
定性フィルム形成性熱可塑性接着剤を含有する1または
2以上の浴4に通過させてフィラメントを含浸し、次い
で手段、例えば、グイ6を通過させて付着量を調節する
。その後、含浸したフィラメントを加熱ゾーン、例えば
、炉8の中に入れて溶媒、例えば、水を蒸発させ、次い
で熱可塑性接着剤を溶融する。処理したフィラメント1
0を加熱ゾーンから抜出し、細断機12へ移送し、そし
て特定の装置の要件に従って例示的に0.32−0.6
4c+e(1/8−1/4インチ)で変化するmJII
のベレットに切断する。次いで、ベレットを適当な容器
14中に引続く使用のために貯蔵する。任意の界面活性
剤を接着剤を含む単一の洛中に添加することが便利であ
る。この手順は粒体の1つの軸に沿った強化用繊維の配
向を生ずるであろう。
The injection molding compositions of the invention are preferably manufactured by a continuous process; a suitable apparatus is shown in Figure 5a. Typically, a bundle of filaments, such as a tow of graphite fibers or a tow of metallized graphite fibers,
3.000-12°000 filaments/strand, glass yarn, 240 filaments/strand, or stainless steel tow, 1159 filaments/bundle are pulled from the storage roller and thermally stable film formation in a solution-based medium, e.g., water. The filament is impregnated by passing it through one or more baths 4 containing a thermoplastic adhesive and then passed through means, such as a gooey 6, to control the coverage. Thereafter, the impregnated filament is placed in a heating zone, e.g. furnace 8, to evaporate the solvent, e.g. water, and then melt the thermoplastic adhesive. Treated filament 1
0 from the heating zone, transferred to the shredder 12, and illustratively 0.32-0.6 according to specific equipment requirements.
mJII varying from 4c+e (1/8-1/4 inch)
Cut into berets. The pellets are then stored in a suitable container 14 for subsequent use. It is convenient to add any surfactant into a single solution containing the adhesive. This procedure will result in orientation of the reinforcing fibers along one axis of the grain.

本発明の成形法を実施するために、#55b図に例示さ
れている一般的形態の70−ダイヤグラムを使用するこ
とが好ましい、繊維のベレット16を樹脂のベレット1
8と混合して、配合された混合物20を形成する。これ
を成形ブレス24上の普通のホッパー22に添加する。
In order to carry out the molding method of the present invention, it is preferable to use the general form 70-diagram illustrated in Figure #55b.
8 to form a blended mixture 20. This is added to a conventional hopper 22 on a molded press 24.

型28に強制的に入れる前に、シリング−26に通過さ
せると、i維の均一な分散が達成される。成形された物
品30を取出すと、本発明に従い製造された繊維強化物
品が得られる。
Uniform distribution of the i-fibers is achieved by passing them through a Schilling-26 before forcing them into the mold 28. The molded article 30 is removed to provide a fiber reinforced article made in accordance with the present invention.

他の可塑剤、離型剤、着色剤などを含めることができ、
そして成分中の強化剤の量はこの分野においてよく理解
されている技術に従って変化させることができることが
理解されるであろう。
May contain other plasticizers, mold release agents, colorants, etc.
And it will be appreciated that the amount of toughening agent in the ingredients can be varied according to well-understood techniques in the art.

次の実施例により本発明を例示する。これらの実施例は
特許請求の範囲をいかなる方法においても限定するもの
と解釈すべきではない。
The invention is illustrated by the following examples. These examples should not be construed as limiting the scope of the claims in any way.

実施例1〜7 本発明のバッチ法を次の実施例において使用した。まず
、前もって決定した時間の間銅を無電解析出し、次いで
種々の滞留時間の開電着することによって、種々の銅コ
ーテイングの厚さを繊維上に生成することができた。使
用した炭素繊維は、ハーキュルス・インコーボーレーテ
ッ)’(HercuIes+ I nc、 t M a
gna、 U tah)から供給された、サイジングさ
れておらず、撚られていないマグナマイト(M agn
繊維 i Le■)IM−6,12にであった。#l&
維を前述の湿潤浴1および増感浴2を使用するコーティ
ングのために準備し、そして繊維のトウの別々の試料を
無電解めっき裕3中にOll、3または5分間浸漬した
。次いで、これらの試料を、前述の浴5を使用して、下
のチャートに記載する種々の時間の間、電気めっきした
。Al1維のコーティングの厚さを洞定し、下に含める
Examples 1-7 The batch process of the present invention was used in the following examples. Various copper coating thicknesses could be produced on the fibers by first electrolessly depositing the copper for a predetermined time and then electrodepositing with various residence times. The carbon fiber used was manufactured by Hercules + Inc.
Unsized, untwisted Magnamite (M agn, U tah) sourced from
Fiber i Le ■) IM-6,12. #l&
The fibers were prepared for coating using Wetting Bath 1 and Sensitizing Bath 2 as described above, and separate samples of the fiber tows were immersed in Electroless Plating Bath 3 for 3 or 5 minutes. These samples were then electroplated using Bath 5 described above for various times as listed in the chart below. The thickness of the Al1 fiber coating was determined and included below.

無電解析出 電解析出 コーティング厚11九 −Lt
L−−口LL 灸工葺二久ヱ2つ一へ(対  0  5
  0 照) 1    1    3    0.932    3
    1    0.283       3   
    3       0.914       3
       5       2.635     
  5       0       0.836  
     5       3       0.53
7      5      5      2.31
対照例Aは、無電解銅の層を欠くため、電気めっきしな
かだ。実施例6におけるコーティング厚さは異常に低く
、代表的でない繊維を測定したのであろう。
Electroless deposition Electrolytic deposition Coating thickness 119 -Lt
L--mouth LL Moxibustion work 2 Kue 2 to 1 (vs. 0 5
0 light) 1 1 3 0.932 3
1 0.283 3
3 0.914 3
5 2.635
5 0 0.836
5 3 0.53
7 5 5 2.31
Control Example A lacks a layer of electroless copper and is therefore not electroplated. The coating thickness in Example 6 was unusually low, likely measuring a non-representative fiber.

実施例8 前述しかつ第1図〜51$3図に線図で示す連続めっき
ラインを使用し、3本のグラファイト繊維のトウIM−
6(12K)を、7.62cm(3インチ)7分の速度
で前述の浴1.2.4および5を使用して銅被覆した。
Example 8 Three graphite fiber tows IM-
6 (12K) was copper coated using baths 1.2.4 and 5 described above at a speed of 7.62 cm (3 inches) and 7 minutes.

無電解浴の温度は45°Cであり、そして電解浴の温度
は53℃であった。最初の槽における電流は5アンペア
であり、第2槽における電流は30アンペアであり、そ
して最後の槽における電流は12.5アンペアであった
。コーティングの連続性、厚さおよび繊維の凝集度を、
標準の手順に従ってニボキシ中に埋込みかつみがいたト
ウの断面の走査電子類@鏡(SEM)によって測定した
。結果を下表に要約する。
The temperature of the electroless bath was 45°C and the temperature of the electrolytic bath was 53°C. The current in the first bath was 5 amps, the current in the second bath was 30 amps, and the current in the last bath was 12.5 amps. coating continuity, thickness and fiber cohesion,
Measurements were made by scanning electron spectroscopy (SEM) of cross-sections of tows embedded and gripped in niboxy according to standard procedures. The results are summarized in the table below.

凝集したa維%      26 コーティングの厚さの範囲 1.4〜2.8ミクロン 1〜2ミクロンの間のコー ティングの厚さの分布   99% 単−a雑%        74 実施例9および10 本発明のバッチ法は、前述の浴1.2.4および5を使
用して、IM−6グラ7アイト繊維の12にのトウを銅
で順次にコーティングした。両者のトウを浴4中に5分
間保持した。実施例9は5分間2.5アンペアで電気め
っきした。実施例10は10分間2.5アンペアで電気
めっきした。
% agglomerated alpha fibers 26 Coating thickness range 1.4-2.8 microns Coating thickness distribution between 1-2 microns 99% Mono-a miscellaneous % 74 Examples 9 and 10 Batches of the invention The method sequentially coated 12 tows of IM-6 Gra7ite fiber with copper using baths 1.2.4 and 5 as described above. Both tows were held in Bath 4 for 5 minutes. Example 9 was electroplated at 2.5 amps for 5 minutes. Example 10 was electroplated at 2.5 amps for 10 minutes.

実施例9の光学顕微鏡写真は第6図に示されている。、
2つのトウの断面のSEM分析を下に示した: 実施例9 円周のまわりの均一性: きわめてすぐれる最小厚さ:
 0.5ミクロン 最大厚さ:0.81ミクロン 平均厚さ:0,64ミクロン 厚さの標準偏差(繊維対繊 維):  0,08ミクロン 11: 各凝集体中 の繊維の数 1234566より大 繊維の% 実施例10 円周のまわりの均一性: きわめてすぐれる最小厚さ:
0,59ミクロン 最大厚さ:  1,07ミクロン 平均厚さ:0.77ミクロン 厚さの標準偏差(Jffi維対繊 s>:  o、1iミクロン 凝集: 各凝集体中 の繊維の数 1234566より大 繊維の% 実施例11および12 銅被覆炭素繊維を、実施例8に記載する連続法に従い、
浴1.2.4および5を使用して調製した。2つの基材
繊維を使用した: 12にのIM−6グラファイト繊維
(Hercules  Co、 +Magma、 U 
tah)および2にのP100グラファイト繊fi(U
nion  Carbide  Co、 、 Danb
uryyCT)、コーティングはほぼ50容量%の銅を
生ずるために十分な厚さに適用した。次いで、被覆した
繊維のトウを手によって整列して、単一方向に整列した
試料2,54X20,3c+e(IX8チンチ)を形成
した。ホットプレスを、大型のホットプレス(第4図)
で750〜775℃に1000psiの加圧下に加熱す
ることによって実施した。
An optical micrograph of Example 9 is shown in FIG. ,
SEM analysis of the cross sections of two tows is shown below: Example 9 Uniformity around the circumference: Excellent minimum thickness:
0.5 micron Maximum thickness: 0.81 micron Average thickness: 0.64 micron Standard deviation of thickness (fiber to fiber): 0.08 micron 11: Number of fibers in each aggregate 1234566 of larger fibers % Example 10 Uniformity around the circumference: Excellent minimum thickness:
0,59 micron Maximum thickness: 1,07 micron Average thickness: 0,77 micron Standard deviation of thickness (Jffi fiber vs. fiber s>: o, 1i micron Agglomeration: Number of fibers in each aggregate greater than 1234566 % of Fiber Examples 11 and 12 Copper-coated carbon fibers were prepared according to the continuous process described in Example 8.
Prepared using baths 1.2.4 and 5. Two base fibers were used: 12 IM-6 graphite fibers (Hercules Co, +Magma, U
tah) and P100 graphite fiber fi (U
nion Carbide Co, Danb
uryyCT), the coating was applied to a sufficient thickness to yield approximately 50% copper by volume. The coated fiber tows were then aligned by hand to form a unidirectionally aligned sample 2,54X20,3c+e (IX8 chinch). A hot press, a large hot press (Figure 4)
by heating to 750-775° C. under a pressure of 1000 psi.

複合体のパネルを電気抵抗、熱伝導性および熱膨張率に
ついて測定した。熱膨張率はブツシュロッド(push
  rod)熱膨張率法に従って測定した6半径方向の
温度損失について補正した、軸方向の棒の技術を使用し
て、熱伝導性を測定した。4点の曲げ技術を使用して電
気抵抗を測定した。すべての測定はa維の軸に対して平
行に実施した。ホットプレスした試料のすべては良好に
団結した。空隙含有率が低い、高い繊維容量分率が、I
M−6およびPlooの両者の炭素繊維について得られ
た。個々のプライの厚さは、これらの試料において0.
013co+(5ミル)程度に低かった。試験の結果を
下表に記載する: 11九        11   1L繊AI / ?
 ) ’J y 9 X  I M  6 /  P 
100 /銅複合体  銅複合体 電気抵抗 (μオームm)    0.05(j  0.035熱
伝導性 (ワット/sK)   194   454熱膨張率 (xio−’/’C)  5,00 2.00これらの
値は、混合物の計算のルール(rule−of−mix
ture  calculation)によって予測さ
れるであろうものであり、均一性、低い空隙含有率、お
よび高い純度のコーティングを立証している。
Composite panels were measured for electrical resistance, thermal conductivity, and coefficient of thermal expansion. The coefficient of thermal expansion is push rod
rod) Thermal conductivity was measured using the axial rod technique, corrected for 6 radial temperature losses measured according to the coefficient of thermal expansion method. Electrical resistance was measured using a four point bending technique. All measurements were performed parallel to the a-fiber axis. All of the hot pressed samples were well united. A high fiber volume fraction with low void content provides I
Obtained for both M-6 and Ploo carbon fibers. The thickness of the individual plies was 0.05 mm in these samples.
It was as low as 0.013co+ (5 mils). The test results are listed in the table below: 119 11 1L fiber AI / ?
) 'J y 9 X I M 6 / P
100/Copper composite Copper composite electrical resistance (μohm m) 0.05 (j 0.035 Thermal conductivity (Watt/sK) 194 454 Coefficient of thermal expansion (xio-'/'C) 5,00 2.00 These values are based on the rule-of-mix calculation.
ture calculation), demonstrating uniformity, low void content, and high purity coatings.

実施例13 実施例8の繊維を短い長さの0.32XO,64cm(
1/8xl/4インチ)に細断し、次いで押出機におい
て熱可塑性ナイロンポリアミドとよく混合し、そして普
通の手順に従って押出物を成形用ペレットに細断した。
Example 13 The fibers of Example 8 were made into a short length of 0.32XO, 64 cm (
1/8xl/4 inch), then mixed well with thermoplastic nylon polyamide in an extruder, and the extrudate was shredded into moldable pellets according to conventional procedures.

ベレットを大きさ10゜2cmX20,3cmX0.3
2cm(4インチ×8インチ×1/8インチ)のブラッ
クに射出成形した。
The size of the pellet is 10゜2cm x 20.3cm x 0.3
Injection molded in 2 cm (4 inches x 8 inches x 1/8 inch) black.

このブラックを銅被覆繊維によって強化した。金属含量
のおかげで、それは、また、静電荷を蓄積せず、そして
電子7センブリーにおいて電気シールドとして作用する
ことがで終る。
This black was reinforced with copper coated fibers. Thanks to the metal content, it also does not accumulate static charges and ends up acting as an electrical shield in the electronic 7 assembly.

実施例14 実施例8の手順に従って調製した、長さ約2゜54cm
(1インチ)の銅めっきしたグラファイト繊維の東を被
覆しないグラファイト繊維と1:9の比で混合し、そし
て33.9g/m”(1オンス/1平方ヤード)で不織
マットにレイアップした。
Example 14 Prepared according to the procedure of Example 8, approximately 2°54 cm long.
(1 inch) of copper-plated graphite fibers were mixed with uncoated graphite fibers in a 1:9 ratio and laid up into a non-woven mat at 33.9 g/m" (1 oz/1 square yard). .

このマットは約10重量%の銅の金属含有率を有し、モ
して熱硬化性樹脂のフェスで含浸し、そして加熱および
加圧下に団結して、大きい強さおよびきわめてすぐれた
電気消散性質を有する強化されたラミネートを得ること
ができた。
This mat has a copper metal content of approximately 10% by weight, is impregnated with a thermosetting resin face, and is consolidated under heat and pressure to provide great strength and very good electrical dissipation properties. It was possible to obtain a reinforced laminate with

実施例15 実施例8の一般的手順によって調製した長い銅被覆グラ
ファイト糸を装置内の溶融鉛とともに高速度で引抜成形
し、この装置から直径0.32繊維(1/8インチ)の
棒が固化した形態で出現し、その棒の中央を通して銅被
覆グラファイト繊維が走行している6本発明に従う鉛マ
トリックスを有する強化された複合体が得られるであろ
う。
Example 15 A long copper-coated graphite thread prepared by the general procedure of Example 8 was pultruded at high speed with molten lead in an apparatus from which a 0.32 fiber (1/8 inch) diameter rod solidified. A reinforced composite with a lead matrix according to the present invention will be obtained, appearing in the form of a lead matrix with copper-coated graphite fibers running through the center of the rod.

実施例16 次の実施例は、粉砕された銅被覆グラファイト繊維が充
填されたエポキシ樹脂フィルムを、ラミネートのための
伝導性表面プライとして調製することを例示する。70
〜80%の固形分で二塩化エチレンとンチルエチルケト
ンとの50750v/V混合物中に溶解した、触媒配合
したエポキシ樹脂系(アメリカン・サイ7ナミド FM
@300)の溶液を、3.79リツトル(1ガロン)の
容量のロス・プラネイタリ−(Ross  P Ian
atary)ミキサー内で調製する。ここの実施例8に
従ってml!1シかつ0. 04cm(1/ 64イン
チ)の長さに細断した銅被覆グラファイト繊維の30重
置屋を、このミキサーに添加し、そしてこの組成物を銅
繊維が全体に均一に分散するまで混合する。
Example 16 The following example illustrates the preparation of an epoxy resin film filled with crushed copper-coated graphite fibers as a conductive surface ply for a laminate. 70
Catalyzed epoxy resin system (American Cy7namide FM) dissolved in a 50750 v/v mixture of ethylene dichloride and methyl ethyl ketone at ~80% solids.
@300) solution in a 3.79 liter (1 gallon) capacity Ross Planetary (Ross P Ian
atary) in a mixer. ml according to Example 8 here! 1 and 0. Thirty stacks of copper-coated graphite fibers chopped into 1/64 inch lengths are added to the mixer and the composition is mixed until the copper fibers are evenly distributed throughout.

この組成物を20mmHHの減圧下に15分間攪拌する
ことによって脱気した。エポキシ−細断繊維組成物を、
シリコーン処理したクラフト紙のシート上に「ナイフ塗
布fi(knife  over  roll) Jで
ほぼ0.03cm(12ミル)の厚さにコーティングす
る。コーティングしたクラフト紙のシートを炉内で約8
8℃(190下)に徐々に加熱することによって乾燥し
、そしてこの88℃(19゜下)の温度をほぼ40分間
維持した。本発明に従う乾燥した充填剤したポリマーの
フィルムが製造される。上の製造したポリマーのフィル
ムを、標準の手順に従い、表面のプライとして使用して
、ラミネートを製造する。このレイアップは12層の商
用プレプレグを含有し、これを袋に入れ、そしてオート
クレーブ内で177℃(350’F)において120分
間20〜50psiで硬化する。仕上げたラミネートは
、それ以上の仕上げ操作を必要としないで、最終用途に
適した、均一な、平滑な表面を有する。ASTMO25
7−78の従って試験すると、表面のプライは非常に低
い表面抵抗を有する。
The composition was degassed by stirring for 15 minutes under a vacuum of 20 mmHH. an epoxy-shredded fiber composition;
Coat a sheet of siliconized kraft paper with a knife over roll to a thickness of approximately 0.03 cm (12 mils).
Drying was carried out by gradual heating to 8°C (below 190°) and this temperature of 88°C (below 19°) was maintained for approximately 40 minutes. A dry filled polymer film according to the invention is produced. A film of the polymer produced above is used as a surface ply to produce a laminate according to standard procedures. This layup contains 12 layers of commercial prepreg, which is bagged and cured in an autoclave at 20-50 psi for 120 minutes at 350'F. The finished laminate has a uniform, smooth surface suitable for end use without the need for further finishing operations. ASTMO25
7-78, the surface ply has a very low surface resistance.

実施例17 次ハ、伝導性成形コンパウンドとして、本発明の組成物
を使用することを例示する。
Example 17 The following illustrates the use of the composition of the present invention as a conductive molding compound.

次の反応成分をシグマミキサー(sigma  m1x
er)に供給することによって、ポリエステル成形コン
パウンドを調製する: 10.5部のスチレン化熱硬化性ポリエステル樹脂(U
SS  ケミカル MR13017);12.3部のス
チレン化熱硬化性ポリエステル樹脂(USS  ケミカ
ル MR13018);0.6部のステアリン酸カルシ
ウム; 40.3部の炭酸カルシウム; 0.5部のt−ブチルパーベンゾエート;および 0.0671の禁止剤(ジブチルフタレート中の35%
のハイドロキノン)。
The following reaction components were mixed in a sigma mixer (sigma m1x
Prepare a polyester molding compound by feeding: 10.5 parts of styrenated thermoset polyester resin (U
SS Chemical MR13017); 12.3 parts styrenated thermosetting polyester resin (USS Chemical MR13018); 0.6 parts calcium stearate; 40.3 parts calcium carbonate; 0.5 parts t-butyl perbenzoate; and 0.0671 inhibitor (35% in dibutyl phthalate)
hydroquinone).

15分間混合した後、氏さ0.64cm(1/4インチ
)に細断した銅めっきしたグラファイトa雑(実施例8
)を前記混合物中に10分間配合する。得られるポリマ
ーの予備混合物を、成形プレス内で150℃において1
0.2c+a(4インチ)の円形ブラックに成形する。
After mixing for 15 minutes, copper-plated graphite atomized (Example 8) chopped into 1/4-inch pieces was mixed.
) into the mixture for 10 minutes. The resulting polymer premix was heated at 150° C. in a molding press for 1
Shape into a 0.2c+a (4 inch) round black.

このブラックは、金属被覆繊維の含量のため、非常に低
い表面抵抗を有する。実施例16および17の組成物に
類似して、これらの組成物は、きわめてすぐれた熱伝導
性のために、成形において使用するための伝導性工具の
ための実用性を、また、有する。これらの工具は、独特
の特性をもつために、より急速に熱を蓄積し1かつ冷却
する結果、より短いサイクルを可能とする。これと対照
的に、従来の材料で作られた工具は非常に長いサイクル
時間を必要とする。
This black has a very low surface resistance due to the content of metallized fibers. Similar to the compositions of Examples 16 and 17, these compositions also have utility for conductive tools for use in molding due to their excellent thermal conductivity. These tools have unique properties that allow them to build up heat and cool down more quickly, resulting in shorter cycles. In contrast, tools made from conventional materials require significantly longer cycle times.

実施例18 本発明によるレーダー妨害片は、実施例8に記載される
ように金属被覆した複合繊維のストランドを、衝突する
レーダー波を効果的に反射するように設計された長さに
細断することによって製造される。好ましくは、繊維は
、それに対して使用することを意図するレーダー周波数
の波長のほば1/2の長さに切断するか、あるいは非常
に高いレーダー周波数に直面する場合、その波の全長に
切断する。実際には、レーダーのオペレーターは、典型
的には2〜20GHzの範囲において、数種類の周波数
を監視できる。したがって、本発明に従う戦略的レーダ
ー妨害片は、全帯域幅にわたる半波長(または全波長)
に対応する、数セントメートルおよびこれより短い(例
えば、0.01〜10cm)の範囲の異なる長さのフィ
ラメントを含有するように作られ、本発明のレーダー妨
害片を使用して達成できる範囲は、考える特定の用途に
依存して、100ミクロンないし数100メートルであ
る。
Example 18 A radar jamming strip according to the present invention is made by chopping a strand of metallized composite fiber as described in Example 8 into lengths designed to effectively reflect impinging radar waves. Manufactured by Preferably, the fiber is cut to a length of approximately 1/2 the wavelength of the radar frequency for which it is intended to be used, or, if very high radar frequencies are encountered, cut to the full length of that wave. do. In practice, radar operators can monitor several different frequencies, typically in the 2-20 GHz range. Therefore, a strategic radar jammer according to the invention can be used for half-wavelength (or full-wavelength) over the entire bandwidth.
The range that can be achieved using the radar jamming strip of the invention made to contain filaments of different lengths ranging from a few centimeters and shorter (e.g. 0.01 to 10 cm), corresponding to , from 100 microns to several 100 meters, depending on the particular application considered.

実施例19 第5a図に概略的に示す型の装置を使用して、次の成分
からなるバッチを配合する: えた             11鯨ポリ(エチルオ
キサゾリン)、 分子量 50.000    6.0 ポリ(N−ビニルピロリドン)、 分子量 24,000     4.0ヘプタデシル硫
酸ナトリウム本 o、ooi%水          
         89. 899本 商標ニア七ト(
NIACET@)No、7界面活性剤 第5a図を参照すると、各々が銅被膜をその上に有する
、連続のグラファイト繊維のトウ2[12,000番手
(count) ] を浴4を通して導く6グラフアイ
トのフィラメントの各々は、平均約7ミクロンの直径を
有する。その上の銅のコーティングは、厚さがほぼ1.
0ミクロンである。銅被覆グラファイトのトウは、実施
例8に記載する手順に従い、連続的無電解めっきおよび
引続く電気めっきによって製造される。浴4を通過した
後、処理したm雑をみぞ付きローラー6の上を通過させ
て過剰の接着剤を除去し、次いで炉8を149’C(3
00″F)において通過させる1次いで、含浸フィラメ
ントを細断19112において0.64・ell(1エ
4インチ)の長さに細断し、そして直径がほぼ0. 1
6ea+(1/ 16インチ)の円筒形の細長い粒体が
製造される。フィラメント以外の材料の含量は9容量%
である。
Example 19 Using equipment of the type schematically shown in Figure 5a, a batch consisting of the following ingredients is compounded: Poly(ethyloxazoline), molecular weight 50.000 6.0 Poly(N-vinyl) pyrrolidone), molecular weight 24,000 4.0 sodium heptadecyl sulfate o, ooi% water
89. 899 trademark near seven (
NIACET@) No. 7 Surfactant Referring to Figure 5a, continuous graphite fiber tows 2 [12,000 count], each having a copper coating thereon, are guided through bath 4. Each of the filaments has an average diameter of about 7 microns. The copper coating thereon is approximately 1.5 mm thick.
It is 0 micron. A copper-coated graphite tow is produced by sequential electroless plating followed by electroplating according to the procedure described in Example 8. After passing through bath 4, the treated mash is passed over grooved rollers 6 to remove excess adhesive, and then furnace 8 is heated to 149'C (3
The impregnated filament was then chopped at a chopper 19112 to a length of 0.64 ell (1 x 4 inch) and approximately 0.1 inch in diameter.
6ea+ (1/16 inch) cylindrical elongated granules are produced. Content of materials other than filament is 9% by volume
It is.

実施例20 第5b図に概略的に示す方法を用いて、実施例19にお
いて製造されたー長いペレット16の十分な量を、ポリ
(ビス7エ/−ル△カーボネート)からなる熱可塑性成
形樹脂組成物[モベイ・カンハ=−(Mobay  C
o、 )メルロン(MERLONo)65601のペレ
ット18と配合して、ブレンド20中に5重量%の銅被
覆グラファイトフイラメントを供給する。配合した混合
物を射出成形プレス28において、物理的および電気的
試験に適した加工片30に成形する。電磁シールド効果
(SE)およびEMr減衰を測定し、そして高い分散効
率を示す。
EXAMPLE 20 Using the method schematically shown in FIG. 5b, a sufficient amount of the long pellets 16 produced in Example 19 are injected into a thermoplastic molding resin consisting of poly(bis7er/- Δcarbonate). Composition [Mobay Kanha=-(Mobay C
o.) Blend with MERLO No. 65601 pellets 18 to provide 5% by weight copper-coated graphite filaments in blend 20. The compounded mixture is formed in an injection molding press 28 into workpieces 30 suitable for physical and electrical testing. The electromagnetic shielding effectiveness (SE) and EMr attenuation are measured and show high dispersion efficiency.

実施例21 実施例20の手順を反復するが、熱可塑性樹脂のペレッ
トの代わりに、ポリ(アクリロニトリル/ブタノエン/
スチレン)樹脂からなるペレット[ボルグ嗜ワーナー(
Borg  Warner)CYCOLAC@KJB]
 を使用し、セしてSE効果の測定に適当なブラックを
成形する。
Example 21 The procedure of Example 20 is repeated, but instead of thermoplastic pellets, poly(acrylonitrile/butanoene/
Pellets made of styrene) resin [Borg-like Warner (
Borg Warner) CYCOLAC@KJB]
to form a black suitable for measuring the SE effect.

実施例22 実施例20の手順を反復するが、ボ1j(2,6−ノメ
チルー1.4−7!ニレンエーテル)−高耐衝撃性ゴム
変性ポリスチレン樹脂ペレット[ゼネラル・エレクトリ
ック(General  Electric)NORY
L@N−190] を代わりに使用し、そしてSE効果
の測定に適当なブラックを製造する。
Example 22 The procedure of Example 20 is repeated, but with Bo1j (2,6-nomethyl-1,4-7!nylene ether)-high impact rubber modified polystyrene resin pellets [General Electric NORY
L@N-190] is used instead and a black suitable for measuring the SE effect is produced.

実施例23および24 実施例23についてIM−6および実施例24について
P−55を使用して、実施例9および10の一般的手順
を反復した。IM−6繊維は50容量%の銅を含有する
ように被覆し、そしてP−55aiは40容量%の銅を
含有するように被覆した。それぞれの繊維は、3%の水
素ガスおよび97%の窒素ガスのパー7下に、900℃
、1000psiにおいて10分間ホ、ツトプレスした
。第18図は、[交差重ね(cross−plied)
 Jラミネートに団結された50容量%の銅で被覆され
た工M−6の光学顕微鏡写真であり、このラミネートに
おいて、中央の層中の繊維はみがいた平面に対してほぼ
60°の角度で存在し、一方頂部および底部の層におい
て、繊維はみがいた平面に対して垂直に存在する。第1
7図は、約40%の銅被覆されたP−55のより高い倍
率の写真である。このラミネートにおいて、示されるす
べての繊維はみがいた平面に対して垂直に配向されてい
る。
Examples 23 and 24 The general procedure of Examples 9 and 10 was repeated using IM-6 for Example 23 and P-55 for Example 24. IM-6 fibers were coated to contain 50% copper by volume and P-55ai was coated to contain 40% copper by volume. Each fiber was heated at 900°C under Par 7 with 3% hydrogen gas and 97% nitrogen gas.
, for 10 minutes at 1000 psi. Figure 18 shows [cross-plied
Optical micrograph of a 50 vol.% copper coated M-6 bonded into a J laminate in which the fibers in the central layer lie at an angle of approximately 60° to the polished plane. However, in the top and bottom layers, the fibers lie perpendicular to the polished plane. 1st
Figure 7 is a higher magnification photograph of approximately 40% copper coated P-55. In this laminate, all fibers shown are oriented perpendicular to the polished plane.

比較の目的で、ある数の銅めっきしたグラファイト繊維
を先行技術の技術によって製造し、そして本発明に従っ
て製造されたものと比較する。
For comparison purposes, a number of copper-plated graphite fibers are produced by prior art techniques and compared to those produced in accordance with the present invention.

比較例IA グラファイト繊維の未処理のトウの直接電気めっきを、
商業的に入手可能な銅電気めっ外温を使用して試みた。
Comparative Example IA Direct electroplating of green tow of graphite fibers
An attempt was made to use a commercially available copper electroplating ectotherm.

使用しためっき溶液は前述の裕5であった。使用したグ
ラファイト繊維は、ユニオン・カーバイドからのPlo
o(2,000フイラメント、サイズなし、撚りなし)
であった。このグラファイト繊維は、銅の電着を可能と
するために十分な導電性を有すると信じられた。1リッ
トルの目盛シリンダーに1リットルの浴5を満たした。
The plating solution used was Yu-5 described above. The graphite fiber used was Plo from Union Carbide.
o (2,000 filaments, no size, no twist)
Met. The graphite fibers were believed to have sufficient electrical conductivity to allow electrodeposition of copper. A 1 liter graduated cylinder was filled with 1 liter of bath 5.

浴はシリンダーの回りに巻かれた加熱テープによって4
5℃に加熱した。このテープを可変電圧の制御器に接続
し、次いでシリンダーの内部に吊下げられた温度計によ
って監視した。2つの長方形の0FHC等級の銅シート
の素材(高純度の銅)を、シリンダーの側面を越えてシ
ートの1端を曲げることによって、浴中に吊下げた。こ
れらのシートを電力供給源に接続して陰極として作用さ
せた。目盛シリング−の上部に静止させた銅棒の素材の
1片のまわりに、pioo@維を巻さつけた0次いで、
繊維を棒に締結し、そして電力供給源に陽極として接続
した。1アンペアの電流を使用し、めっきを5分間実施
した0次いで、繊維を脱イオン水ですすぎ、そして25
wmHHの真空において48.9℃(120″F)で1
5分間真空炉内で乾燥した。繊維の視的検査はめっきが
散発的でありかつ不均一であることを示した。この材料
はホットプレスに不適当であると考えられた。
The bath is heated by heating tape wrapped around the cylinder.
Heated to 5°C. The tape was connected to a variable voltage controller and then monitored by a thermometer suspended inside the cylinder. Two rectangular 0FHC grade copper sheet blanks (high purity copper) were suspended in the bath by bending one end of the sheet over the side of the cylinder. These sheets were connected to a power supply to act as cathodes. The pioo@fiber is wrapped around a piece of copper rod material that is stationary at the top of the scale.
The fiber was fastened to a rod and connected as an anode to a power supply. Plating was carried out for 5 minutes using a current of 1 amp. The fibers were then rinsed with deionized water and
1 at 48.9°C (120″F) in a vacuum of wmHH
Dry in a vacuum oven for 5 minutes. Visual inspection of the fibers showed that the plating was sporadic and non-uniform. This material was considered unsuitable for hot pressing.

比較例2A サイズ剤は、商業的に入手可能なグラファイト繊維(2
,000フイラメント、撚りなし、サイジングなし)か
ら、繊維の製造業者、ユニオン・カーバイド、によって
特定される手順を眉いて、400℃に30秒間空気中で
加熱することによって除去した。1リツトルの各溶液を
目盛シリンダー中に入れた0次の溶液を使用した:浴1
は室温における前述の湿潤剤溶液であり、浴2は室温に
おける前述の触媒f#液であり、セして浴3は45℃の
前述の無電解銅めっき溶液であった。最後の浴は、圧縮
空気ラインに接続されたガス分散管によって通気した。
Comparative Example 2A The sizing agent was commercially available graphite fiber (2
,000 filaments, untwisted, unsized) by heating to 400° C. for 30 seconds in air using the procedure specified by the fiber manufacturer, Union Carbide. Zero-order solutions were used with 1 liter of each solution in a graduated cylinder: Bath 1
was the previously described wetting agent solution at room temperature, Bath 2 was the previously described catalyst f# solution at room temperature, and Bath 3 was the previously described electroless copper plating solution at 45°C. The final bath was vented by a gas dispersion tube connected to a compressed air line.

6束の繊維、各々の長さ6.35cm(2,5インチ)
、を裕1中に2分間浸漬し、手で攪拌し、そして脱イオ
ン水ですすいだ。次いで、繊維を浴2中で2分間攪拌し
、そして再びすすい、だ、繊維からの流出液が透明無色
となるまで、すすぎを続けた0次いで、個々の束を浴3
中で1.5.10.15および30分間別々に電気めっ
きした。6本のFつを1時間めっきしようと試みたが、
めっき浴は不安定になり、沈殿し始め、そして実験を中
止した6次いで、繊維を真空炉内で乾燥した。得られる
繊維を走査電子顕微鏡(SEM)に取り付け、そしてコ
ーティングの厚さを測定した。厚さは1分の滞留時間で
0.3ミクロンないし30分の滞留時間で3.0ミクロ
ンの範囲であった。コーティングは、めっき溶液中で1
0分後に、節の成長を開始し始めることが認められた6
10分において、コーティングの厚さは1.8ミクロン
であった。
6 bundles of fiber, each 6.35 cm (2.5 inches) long
, was soaked in Yu-1 for 2 minutes, agitated by hand, and rinsed with deionized water. The fibers were then stirred in bath 2 for 2 minutes and rinsed again.Rinsing continued until the effluent from the fibers was clear and colorless.The individual bundles were then placed in bath 3.
1.5, 10.15 and 30 minutes separately. I tried plating 6 F pieces for 1 hour, but
The plating bath became unstable, began to precipitate, and the experiment was stopped.6 The fibers were then dried in a vacuum oven. The resulting fibers were mounted in a scanning electron microscope (SEM) and the coating thickness was measured. Thicknesses ranged from 0.3 microns at a 1 minute residence time to 3.0 microns at a 30 minute residence time. Coating is carried out in plating solution at 1
After 0 minutes, it was observed that the nodes began to grow.6
At 10 minutes, the coating thickness was 1.8 microns.

比較例3A ドイツ国特許@2.658,234号に記載される方法
は、金属、例えば、銅のコーティングを有する、個々の
非常に細いa雑の均一なコーティングを保証すると述べ
られている。この特許は、グラファイトのトウを懸垂す
る漏斗から構成される装置を線図で示している0次いで
、種々の溶液を漏斗の中にボンピングし、この溶液はト
ウを下に流しかつそれを広げる。この装置の主な要件は
、犬の通りである:ポンプ、1リットル/分の流れを達
成することができる、および漏斗、被覆すべきトウの外
径の3〜12倍の内径を有する。漏斗中の液の高さは2
cm以上でな(てはならない、この特定の方法の利点は
、個々の繊維に沿って流れる反応流体の流れの中で、個
々の繊維が互いから広がるという事実にある。この特許
は、これが長さおよび断面の両者にわたって均一に被覆
されるであろう繊維を製造するであろうことを教示して
いる。I!&雑の長さに沿った流速は、流れの中の擾乱
を最小に保持することと一緒に重要であると述べられて
いる。各成分のためのボンピング時間および水のすすぎ
について詳細な指示が与えられている。不都合なことに
は、ドイツ国特許第2,658.234号において使用
される商用無電解めっき溶液[シブレイ社(S hip
ley  company) ]はもはや入手不可能で
ある。この装置の線図は第7図に与えられている。磁気
的に駆動されるプラスチックポンプ(Teel)を使用
して、溶液をプラスチック漏斗中にボンピングした。ポ
ンプの流れはW4rII可能なホースクランプによって
制限した。
Comparative Example 3A The method described in German Patent No. 2.658,234 is said to ensure a uniform coating of individual very thin abrasives with a coating of metal, for example copper. This patent diagrammatically shows an apparatus consisting of a funnel suspending a graphite tow. Various solutions are then pumped into the funnel, which flows down the tow and spreads it out. The main requirements of this device are as follows: a pump, capable of achieving a flow of 1 liter / minute, and a funnel, with an inner diameter of 3 to 12 times the outer diameter of the tow to be coated. The height of the liquid in the funnel is 2
The advantage of this particular method lies in the fact that the individual fibers spread out from each other in the flow of the reaction fluid flowing along the individual fibers. teaches that the flow rate along the length will produce fibers that will be coated uniformly over both the length and the cross-section. Detailed instructions are given for the pumping time and water rinsing for each component. Unfortunately, German Patent No. 2,658.234 Commercial electroless plating solution used in Sibley Co., Ltd. (Ship
ley company) is no longer available. A diagram of this device is given in FIG. The solution was pumped into a plastic funnel using a magnetically driven plastic pump (Teel). Pump flow was restricted by a W4rII capable hose clamp.

流れは1リットル/分に調節した。漏斗の底の開口の内
径は0.5cmであった。1リットル/分のボンピング
速度およびこの漏斗を使用すると、繊維のトウが漏斗の
開口を通して懸垂されるとき、漏斗中の溶液の液面の高
さは5ca+):i持することが可能であったa 1m
の炭素繊維(ハーキエルスからのIM−6の12.00
0フイラメントのトウ、サイジングなし、撚りなし)を
リングスタンドの頂部から吊下げた6 ドイツ国特許第
2,658.234号において使用された繊維は、5回
/−の撚りを有した。トウの底部は長さ5cmのガラス
管を通して走行した。ガラス管はトウ中に張力をつくら
ず、キヤ7f・ペイスン(catch  basin)
の底におだやかに静止して、aaが撚られないようにし
た。使用した水のすべては脱イオン水であり、これは繊
維のすすぎに使用した水を含んだ。
The flow was adjusted to 1 liter/min. The inner diameter of the opening at the bottom of the funnel was 0.5 cm. Using a pumping speed of 1 liter/min and this funnel, when the fiber tow was suspended through the opening of the funnel, the liquid level of the solution in the funnel could be maintained at 5 ca+):i. a 1m
of carbon fiber (IM-6 from Herkiels 12.00
The fibers used in DE 2,658,234 had a twist of 5/-. The bottom of the tow ran through a 5 cm long glass tube. The glass tube does not create tension in the tow, and the catch basin
I rested gently on the bottom of the box to prevent the aa from getting twisted. All of the water used was deionized water, including the water used to rinse the fibers.

繊維の処理は次の通りであった: 10分、シブレイのコンディジ1ナー1160Bの使用
; 5分、脱イオン水のすすぎ; 1.5分、脱イオン水中の25容量%のHCIの使用; 3.5分、シブレイの触媒9Fの使用;5分、脱イオン
水のすすぎ; 5分、シブレイの促進剤19の使用; 5分、脱イオン水のすすぎ; 12分、シブレイの無電解銅めっき溶液の使用、この溶
液は79容量%の脱イオン水、11容量%のシブレイC
P−78M、4.5容量%のシブレイCP−78Rを一
緒にし、46.1℃(115″F)に加熱し、次いで5
.5容量%のシブレイCP−78Bを添加することによ
って調製された85分、脱イオン水のすすぎ。
Treatment of the fibers was as follows: 10 minutes using Sibley's Conditioner 1160B; 5 minutes using deionized water rinsing; 1.5 minutes using 25% by volume HCI in deionized water; 3 .5 minutes using Sibley's Catalyst 9F; 5 minutes using deionized water rinse; 5 minutes using Sibley's Accelerator 19; 5 minutes using deionized water rinsing; 12 minutes using Sibley's electroless copper plating solution This solution consists of 79% deionized water by volume, 11% by volume Sibley C
P-78M, 4.5% by volume Sibley CP-78R were combined and heated to 46.1°C (115″F), then 5% by volume.
.. An 85 minute deionized water rinse prepared by adding 5% by volume of Sibley CP-78B.

この加熱された溶液を使用するとき、小さいガラスの蒸
発皿をポリプロピレン槽の代わりに使用し、そして加熱
プレートをその下に使用して溶液の温度を維持した。繊
維を真空乾燥炉により120℃において15分IW12
5mmHgの真空下に乾燥した。この装置はゆるく吊下
げられた繊維に溶液を充填し、そして繊維を広げた。t
fプラス皿およびホットプレートをポリプロピレン槽の
代わりに使用するまで、ドイツ国特許第2,658,2
34号の実施例を反復実験するためにaJl中に誘発さ
せた撚りは実験の間トウ中に維持した。その時点におい
て、繊維の撚りをもどさせた。最後の溶液は撚りのない
繊維を通してボンピングした。これは繊維に溶液をいっ
そう完全に充填したが、Fつの堤防から約20cmの1
つの領域は拘束の多少の証拠を示した。後の種々の分析
は、トウのまりを取巻きかつそれを一緒に結合する、[
ラッパー(wrapper) Jまたはさ迷う繊維(ま
たは数本の繊維)の存在を示した。この技術における溶
液の流れによる繊維の広がりの受働的性質は、このよう
な拘束を克服しない、最後の溶液を循環させるとき、銅
の析出の証拠はほとんど直ちに見られた。
When using this heated solution, a small glass evaporating dish was used in place of the polypropylene bath, and a heating plate was used underneath to maintain the temperature of the solution. The fibers were dried in a vacuum drying oven at 120°C for 15 minutes IW12.
Dry under vacuum of 5 mmHg. This device filled loosely suspended fibers with solution and unrolled the fibers. t
German patent no.
The twist induced in aJl to replicate the No. 34 example was maintained in the tow throughout the experiment. At that point, the fibers were untwisted. The final solution was pumped through untwisted fibers. This filled the fibers more completely with solution, but at a distance of approximately 20 cm from the F embankment.
One area showed some evidence of restraint. Later various analyzes surround the tow mass and join it together, [
indicated the presence of wrapper J or wandering fibers (or several fibers). The passive nature of fiber spreading by solution flow in this technique does not overcome such constraints; when the last solution was cycled, evidence of copper precipitation was seen almost immediately.

銅の析出は、直ちの色の変化ならびにトウ中のかなりの
水素の発生によって証明された。最後のすすぎの完結後
、繊維を乾燥し、そして視的に検査した。トウの底から
ほぼ20cmの繊維の中央において、1つの黒い区画の
証拠が見られた。この区域は、「ラッパー」を含有する
と信じられる区画に相当した。トウは非常に光沢があり
かつ銅の色に見え、そして手触りが柔らかったが、繊維
は完全には遊離していないように見えた。これは隣接す
る繊維の「オーバラフピング」または−緒のめっ!(@
集)の多少の証拠を示しうるであろう。走査電子顕微鏡
(SEM)で検査すると、トウ中の繊維は円周のまわり
の厚さが不均一であり、同一繊維上で0.8〜3.5ミ
クロンの間で変化するコーティングを有することがわか
た。典型的な図は第10図に示されている。トウの繊維
の外側付近において2.5ミクロンの厚さに被覆されて
いるが、これに対してトウの中央において0.2ミクロ
ン程度に薄いコーティングが見られた。トウは、また、
高度に凝集しており、断面において個別化された繊維は
わずかに43%であった。凝集を1.2.3.4.5.
6 本、または6本より多い繊維を含有する凝集体の数
を計数することによって特徴づけた0次いで、各大きさ
の凝集体中に含有される、すべての繊維の百分率を計算
した。
Copper precipitation was evidenced by an immediate color change as well as significant hydrogen evolution in the tow. After completing the final rinse, the fibers were dried and visually inspected. Evidence of one black zone was seen in the center of the fiber approximately 20 cm from the bottom of the tow. This area corresponded to the section believed to contain the "wrapper." The tow appeared very shiny and copper in color and was soft to the touch, but the fibers did not appear to be completely loose. This is the "overluffing" or "overluffing" of adjacent fibers. (@
It may be possible to show some evidence of the When examined by scanning electron microscopy (SEM), the fibers in the tow are non-uniform in thickness around the circumference and can have coatings that vary between 0.8 and 3.5 microns on the same fiber. Wakata. A typical diagram is shown in FIG. A coating thickness of 2.5 microns near the outside of the fibers of the tow was observed, compared to a coating as thin as 0.2 microns in the center of the tow. Tow is also
It was highly agglomerated with only 43% of the fibers being individualized in cross section. 1.2.3.4.5.
The number of aggregates containing 6 or more fibers was characterized by counting the number of aggregates containing 6 or more fibers. The percentage of all fibers contained in each size aggregate was then calculated.

結果を下に示す: 各凝集体中 の繊維の数 1234566より大 繊維の%  43199 5 4 5 15比較例4A 上に述べたサコビチ(S akovieh)において、
ニッケルおよび銅の両者のコーティングを1,500〜
10.000フイラメントのグラファイト繊維のトウに
適用した。繊維の直径は6.5〜10ミクロンであった
。無電解めっき前に、繊維をまず沸騰水、塩化第一錫浴
、次いで塩化第一パラノウム浴で処理した。滞留時間ま
たは濃度は溶液について記載されていない。装置は記載
されていない。銅めっきした繊維について、トウのすべ
ての繊維に上に、厚さが均一である光沢のあるコーティ
ングが次の電解質から得られたと看者らは述べている:
 A: 170g/lのセイグネット塩[酒石酸カリツ
ムナトリウム1,50g/lの水酸化ナトリウム、30
g/lの炭酸ナトリウム:B:40%のホルムアルデヒ
ド溶1: A: B=5:  1(pH12,3、温度
20℃)。平均の沈殿速度は0゜03ミクロン/分であ
った。銅の電解析出のための上の溶液はなんらかの形態
の銅を含有する化学物質を含まないことに注意すべきで
ある。したがって、この省略は印刷上の誤りまたは省略
であったと推定した。IFi源および濃度を決定するた
めに、サコビチが知っていた次の文献を参考にした:F
The results are shown below: Number of fibers in each aggregate 1234566 % larger fibers 43199 5 4 5 15 Comparative Example 4A In Sakovieh mentioned above,
Both nickel and copper coatings from 1,500 yen
It was applied to a tow of 10,000 filament graphite fibers. The diameter of the fibers was 6.5-10 microns. Prior to electroless plating, the fibers were first treated with boiling water, a stannous chloride bath, and then a paranoum chloride bath. No residence time or concentration is stated for the solution. Equipment not listed. For the copper-plated fibers, observers stated that a glossy coating of uniform thickness was obtained on all fibers of the tow from the following electrolytes:
A: 170 g/l Seignet salt [potassium sodium tartrate 1,50 g/l sodium hydroxide, 30
g/l sodium carbonate:B:40% formaldehyde solution 1:A:B=5:1 (pH 12.3, temperature 20°C). The average settling rate was 0.03 microns/min. It should be noted that the above solutions for electrolytic deposition of copper do not contain any form of copper-containing chemicals. Therefore, we presumed that this omission was a typographical error or omission. To determine the IFi source and concentration, reference was made to the following literature known to Sakovich: F.
.

A、aウレンヘイム(L ollenheim) 、現
代の電気めっき(Modern  E lectrop
lating) %第3版10ウレンヘイム編、ジ5ン
・9イリー・アンド・サンズ・インコーホレーテッド(
John  Wiley&  5ons、  Inc、
 ) 、ニューヨーク、1974.734−739ペー
ジ。サコビチが使用したものに非常に類似する浴は73
6ページに記載されている裕4である。比較すると、成
分を615倍すると、与えられている成分の比率はサコ
ビチが使用したものと同一であった。
A. A. Modern Electroplating
% 3rd edition 10 Edited by Ulenheim, Ji5in 9 Illy & Sons Incorporated (
John Wiley & 5ons, Inc.
), New York, 1974. pp. 734-739. Baths very similar to those used by Sakovich are 73
This is Yu 4 listed on page 6. By comparison, multiplying the ingredients by 615, the ratios of the ingredients given were identical to those used by Sakovich.

ロウレンへ イムの浴 サコビチ CuSO4”5H2029省略 酒石mKNa(g/l)    142 170NaO
H(g/l)        42  50NasCO
s(g/ I)       25  30ホルムアル
デヒド (37%) (ml/l)    191ホルムアルデ
ヒド (40%)(ml/l)         1670ウ
レンヘイムの溶液は、また、17g/lのベルセン(V
ersene)  T(EDTA+)リエタノールアミ
ン)を含んでいた。しかしながら、この化合物はサフビ
チが示していなかったので、この実施例の無電解めっき
浴のm製において使用しなかった。塩化第一錫および塩
化第一パラジウムについての精確な組成および濃度は記
載されていなかったので、銅の化学的析出のために商業
的に入手可能な溶液を使用した。これらの溶液は印刷回
路板の工業において普通に使用されている。
Lourenheim Bath Sakovich CuSO4”5H2029 Omitted Tartar mKNa (g/l) 142 170NaO
H (g/l) 42 50NasCO
s (g/I) 25 30 Formaldehyde (37%) (ml/l) 191 Formaldehyde (40%) (ml/l) The solution of 1670 Urenheim also contains 17 g/l of Versene (V
ersene) T(EDTA+)reethanolamine). However, since this compound was not disclosed by Safubichi, it was not used in the electroless plating bath of this example. Since the exact composition and concentration for stannous chloride and stannous palladium chloride were not described, commercially available solutions were used for chemical precipitation of copper. These solutions are commonly used in the printed circuit board industry.

グラ7アイ)Jffl維のトウ(12,000フイラメ
ン)IM−6、ハーキュルス、サイツングなし、pA9
なし)を使用して、実験を実施した。グラス棒を曲げて
長方形にして作ったフレームに、長さ102ca+(4
0インチ)のa雑のループをテープで固定した。この7
レームは繊維を保持し、そして繊維を溶液中に浸漬する
とき、繊維が浮かないように保持した。これは、繊維を
銅含有溶液中に配置するとき、とくに重要である。なぜ
なら、繊維上の水素がスの生成は、繊維を浴の表面に押
し上げるからである。4本の1リツトルの目盛シリンダ
ーを使用して反応溶液を保持した。ホットプレート上の
エルレンマイヤーフラスコ内で水を加熱沸騰させた1次
いで、この水を第1目盛シリング−中に注いだ。このシ
リンダーを、その回りに巻き付けた加熱テープによって
加温した。この繊維を熱水中に5分間浸漬した。この期
間において、水温は92℃に低下した。次いで、Ii&
維を塩化第一錫の溶液(シブレイ・促進剤19)を含有
する第2シリンダーに5分間移した0次いで、繊維を脱
イオン水で2分間すすいだ。すすぎ後、#laを塩化第
一パラジウム溶液(シブレイ・触媒9F)、中に5分間
入れた。繊維を再び親イオン水で5分間すすいだ。2分
のすすぎ後、繊維からの流出液は無色であり、そして触
媒を含有しなかった。次いで、無電解めっき溶液を含有
するシリンダー中に繊維を入れた。この溶液は次の方法
で調製した(ロウエンヘイムが概説するように):35
gのCu5O,・5H20を600elの脱イオン水中
に溶解した; 170gの酒石酸カリウムナトリウムを攪拌しながら添
加した; 50gの炭酸ナトリウムを上の溶液に攪拌しながら添加
した; 50gの水酸化ナトリウムのベレットを1001の水中
に溶解し、次いでこの溶液を攪拌した銅溶液にゆっくり
添加した; 次いで、脱イオン水を添加して、溶液の合計体積を81
0m1にした;そして めっき直前に、191+elの37%のホルムアルデヒ
ドをこの溶液に添加した。
Gra7ai) Jffl fiber tow (12,000 filamen) IM-6, Hercules, no sighting, pA9
The experiment was conducted using A frame made by bending a glass rod into a rectangle has a length of 102ca + (4
0 inch) A rough loop was fixed with tape. This 7
The lame held the fibers together and kept them from floating as they were dipped into the solution. This is particularly important when placing the fibers in copper-containing solutions. This is because the formation of hydrogen gas on the fibers pushes the fibers to the surface of the bath. Four 1 liter graduated cylinders were used to hold the reaction solution. Water was heated to boiling in an Erlenmeyer flask on a hot plate and then poured into the first graduated shilling. The cylinder was heated by heating tape wrapped around it. This fiber was immersed in hot water for 5 minutes. During this period, the water temperature dropped to 92°C. Then Ii&
The fibers were transferred to a second cylinder containing a solution of stannous chloride (Sibley Accelerator 19) for 5 minutes.The fibers were then rinsed with deionized water for 2 minutes. After rinsing, #la was placed in a palladium chloride solution (Sibley Catalyst 9F) for 5 minutes. The fibers were rinsed again with ionized water for 5 minutes. After 2 minutes of rinsing, the effluent from the fibers was colorless and contained no catalyst. The fibers were then placed into a cylinder containing an electroless plating solution. This solution was prepared in the following way (as outlined by Lowenheim): 35
g of Cu5O,.5H20 was dissolved in 600 el of deionized water; 170 g of potassium sodium tartrate was added with stirring; 50 g of sodium carbonate was added to the above solution with stirring; 50 g of sodium hydroxide pellet was dissolved in 100 l of water and this solution was then slowly added to the stirred copper solution; deionized water was then added to bring the total volume of the solution to 81
and 191+el of 37% formaldehyde was added to this solution just before plating.

この溶液は室温であり、そしてpHは12.2であると
測定された。a維および7レームを溶液配置した直後に
、ガスの発生の証拠が見られた。
The solution was at room temperature and the pH was determined to be 12.2. Immediately after solution placement of the a-fiber and 7-reme, evidence of gas evolution was seen.

33分である反応時間全体の間、発泡は続いた。Foaming continued during the entire reaction time, which was 33 minutes.

この期間は、熱さ1ミクロンの銅のコーティングを生成
するために十分長いことが示された。溶液の色はほぼ1
5分後に変化した。この溶液は透明な青から、くもった
暗い青緑に変化した。反応時間の終りに、繊維をすすぎ
、そして真空炉内で120°Cで15分間25simH
gの真空下に乾燥した。
This period was shown to be long enough to produce a 1 micron thick copper coating. The color of the solution is approximately 1
It changed after 5 minutes. The solution changed from clear blue to a cloudy dark blue-green. At the end of the reaction time, rinse the fibers and incubate in a vacuum oven at 120 °C for 15 min at 25 simH.
Dried under vacuum at 100 g.

繊維を視的に検査し、次いで断面をSEM分析のために
準備した。3つの3.8cm(1,5インチ)を、複合
体への団結のための繊維のトウから切断した。
The fibers were visually inspected and cross-sections were prepared for SEM analysis. Three 3.8 cm (1.5 inches) were cut from the tow of fibers for consolidation into a composite.

繊維の視的検査はトウ上に過剰の銅の凝集体を示した。Visual inspection of the fibers showed excessive copper agglomerates on the tow.

金属めっきの色は暗い赤ががった褐色であった。トウの
内側は見るのは容易でなかった。
The color of the metal plating was a dark reddish brown. The inside of the toe was not easy to see.

なぜなら、束の外側は暗い粉末状鋼中に覆われていた。Because the outside of the bundle was covered in dark powdered steel.

トウのみがいた断面を走査電子顕微鏡によで検査すると
、次のことが観察された:コーティングの厚さは繊維の
円周のまわりにおいて比較的均一であったが、厚さは繊
維毎に変化した。典型的な図は第11図に示されている
。見られる最小の厚さは0.32ミクロンであり、そし
て最大は1.54ミクロンであった。平均の厚さは0.
98ミクロンであり、標準偏差は0.43ミクロンであ
った。繊維の43%のみが個別化されていた。
When the tow-bearing cross-section was examined by scanning electron microscopy, the following was observed: The thickness of the coating was relatively uniform around the circumference of the fiber, but the thickness varied from fiber to fiber. did. A typical diagram is shown in FIG. The minimum thickness seen was 0.32 microns and the maximum was 1.54 microns. The average thickness is 0.
98 microns with a standard deviation of 0.43 microns. Only 43% of the fibers were individualized.

凝集は比較例3Aとして特長づけた;結果を下に記載す
る: 各凝集体中 の繊細の数 1234566より大 繊維の%  431613 7 4 4 12比較例4
A クズミン(Kuz’ win)のソビエ)(USSR)
特許第489,585号は、銅−グラ7アイト複合体の
物理的および畷械的性質を改良するためには、a維の銅
のコーティングをまず化学的沈殿によって実施し、次い
でそれを伝快適に沈殿し、一方ホットプレスを920〜
980 ’Cで35〜250kg/cm2の加圧下に実
施することを教示している。同−実験者によって発表さ
−れな論文において、すべての要素の繊維を化学的沈殿
の方法において金属の均一な層で覆う。この実験は特許
または論文のいずれにおいても完全には記載されていな
いが、2つの文献の間の手順を総合することは可能であ
る。この文献における実験は、断面がマメの形状である
直径5.9ミクロンの7.2000本の要素繊維の、撚
ったトウの形態で製造された炭素繊維について実施され
た。繊維を65%の硝酸中に5分間保持して酸化した。
The agglomeration was characterized as Comparative Example 3A; the results are listed below: Number of fines in each agglomerate 1234566 % larger fibers 431613 7 4 4 12 Comparative Example 4
A Kuzmin (Kuz' win) (USSR)
Patent No. 489,585 discloses that in order to improve the physical and mechanical properties of copper-graphite composites, a coating of a-fiber copper is first carried out by chemical precipitation, and then it is subjected to a conductive coating. Precipitate at 920~ while hot press
It teaches carrying out at 980'C under pressure of 35-250 kg/cm2. In a paper published by the same experimenter, the fibers of all elements are coated with a uniform layer of metal in the method of chemical precipitation. Although this experiment is not fully described in either the patent or the paper, it is possible to synthesize the procedure between the two documents. The experiments in this document were carried out on carbon fibers produced in the form of twisted tows of 7.2000 element fibers of 5.9 micron diameter with a bean-shaped cross section. The fibers were oxidized by holding them in 65% nitric acid for 5 minutes.

次の工程において、酸性化塩化第一パラジウム浴を使用
して表面を活性化した。この特許はpH3〜4を特定し
ているが、濃度は記載されていない。次いで、塩化第一
錫溶液中の処理を10分間実施した。特定の濃度または
pHは記載されていない。処理の間の流れる水による繊
維の注意した洗浄が推奨されている。
In the next step, an acidified palladium chloride bath was used to activate the surface. This patent specifies a pH of 3-4, but does not list concentrations. Treatment in stannous chloride solution was then carried out for 10 minutes. No specific concentration or pH is listed. Careful washing of the fibers with running water during processing is recommended.

論文お上!特許の両者中に記載されている、無電銅解め
っき溶液は、硫酸銅、ホルムアルデヒド、酒石酸カリウ
ムナトリウム、およびジエチルジチオ炭酸ナトリウムを
含有するアルカリ性溶液である。2種類の商業源は化学
的な命名されたジエチルジチオ炭酸ナトリウムを有さな
いが、ノエチルジチオ力ルバミン酸ナトリウムは列挙さ
れており、そしてキレート化剤として使用されることは
知られている。こうして、炭酸塩の使用は印刷の誤りで
あると解釈した。特許または雑誌の論文のいずれも、め
っき俗の成分の濃度を記載してない。しかしながら、前
述のロウレンヘイムの文献と比較すると、可能な浴の構
成が示唆される。コーティングの厚さは、3〜6分の滞
留時間について0゜1〜0.4ミクロンであると記載さ
れている。グラファイト繊維上への1!着はより詳しく
記載されている。使用すべき溶液は、260g/lのC
u SOl・5H20および60of/lの硫酸を一緒
にすうことによって調製し、そして2〜5アンペア71
00cm”の電流密度およびpH1〜2において4時間
めっきを実施する。彼らが報告するところによると、複
合体への団結は真空中で30分間940℃の温度および
50kg/繊維”の加圧下に実施する。この方法は5重
量%の分率の繊維を有する複合体を生成するであろう、
この論文において、複合体のあるものの走査顕微鏡検査
は、「マトリックス中の繊維の集団、孔」を含む、複合
体中の欠陥を示したと説明されている。
Great paper! The electroless copper plating solution described in both patents is an alkaline solution containing copper sulfate, formaldehyde, potassium sodium tartrate, and sodium diethyldithiocarbonate. Although the two commercial sources do not have the chemical designation sodium diethyldithiocarbonate, sodium noethyldithiorubamate is listed and is known to be used as a chelating agent. Thus, the use of carbonate was interpreted as a typographical error. Neither the patent nor the journal article describes the concentrations of common ingredients in the plating. However, a comparison with the above-mentioned Lorenheim reference suggests possible bath configurations. The coating thickness is stated to be 0.1 to 0.4 microns for a residence time of 3 to 6 minutes. 1 onto graphite fiber! The clothing is described in more detail. The solution to be used is 260 g/l C
u Prepared by combining SOI 5H20 and 60 of/l sulfuric acid and 2-5 amperes 71
Plating is carried out for 4 hours at a current density of 00 cm" and pH 1-2. They report that the consolidation into composites is carried out in vacuum for 30 minutes at a temperature of 940 °C and under pressure of 50 kg/fiber". do. This method will produce a composite with a fiber fraction of 5% by weight.
In this paper, it is explained that scanning microscopy of some of the composites showed defects in the composites, including "clumps of fibers, pores in the matrix."

4本の1リツトルの目盛シリンダーに推奨された溶液を
満たした。〃う六棒を曲げて長方形にして作った7レー
ムを使用して繊維を保持した。(!用した繊維は長さ1
02es+(40インチ)の12.000フイラメント
のIM−6グラファイト繊維(ハーキエルス、7ミクロ
ンの繊維)であり、これを7レームに取り付け、10回
の撚りを繊維中に導入し、次いで第2端を7レームの頂
部にテープで固定した。繊維および7レームを65%の
硝酸中に5分間浸漬し、次いで脱イオン水でよくすすい
だ0次いで、繊維を商業的に入手可能な塩化第一パラノ
ツム溶a(シブレイ・触媒9F)中に5分間入れ、注意
して脱イオン水ですすいだ。
Four 1 liter graduated cylinders were filled with the recommended solution. Seven frames made by bending six rods into a rectangle were used to hold the fibers. (!The fiber used has a length of 1
02es+ (40 inches) of 12.000 filament IM-6 graphite fiber (Herkiels, 7 micron fiber), which was attached to 7 rams, 10 twists were introduced into the fiber, and the second end was It was fixed with tape to the top of the 7-frame. The fibers and 7 lemons were soaked in 65% nitric acid for 5 minutes, then thoroughly rinsed with deionized water. for a minute and carefully rinsed with deionized water.

繊維および7レームを塩化第一錫の溶液(シブレイ・促
進剤19)の浴中で10分間処理した。塩化第一錫の浴
に引続いて、繊維をよくすすいだ。
The fibers and seven reams were treated for 10 minutes in a bath of a solution of stannous chloride (Sibley Accelerator 19). Following the stannous chloride bath, the fibers were thoroughly rinsed.

無電解析出のための溶液は、次の方法で調製した: 13、のCu5O,−5H,Oを80011+7)脱イ
オン水中に溶解した; 66gの酒石酸カリウムナトリウムを攪拌しながら添加
した; 50gの炭酸ナトリウムをこの溶液に攪拌しながら添加
した; 0.018gのジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム
を上の溶液に攪拌しながら添加した;19.3gの水酸
化ナトリウムを1001の脱イオン水中に溶解し、次い
でこの溶液を攪拌した銅溶液にゆっくり添加した; 次いで、脱イオン水を添加して、溶液の合計体積を96
0m1にした;そして めっき直前に、381の37%のホルムアルデヒドをこ
の溶液に添加した。
The solution for electroless deposition was prepared in the following way: 13. Cu5O,-5H,O was dissolved in 80011+7) deionized water; 66 g potassium sodium tartrate was added with stirring; 50 g carbonate Sodium was added to this solution with stirring; 0.018 g of sodium diethyldithiocarbamate was added to the above solution with stirring; 19.3 g of sodium hydroxide was dissolved in 100 l of deionized water and then this solution was added slowly to the stirred copper solution; deionized water was then added to bring the total volume of the solution to 96
and 381 37% formaldehyde was added to this solution just before plating.

この溶液は繊維の処理のために室温であった。The solution was at room temperature for fiber treatment.

繊維およびフレームをめっき溶液中に合計5分間浸漬し
た。繊維の表面は、溶液中の浸漬時に〃スの発生の証拠
を示した6wc電解めっき期間の終りにおいて、Ia維
を注意して洗浄した。電気めっ軽溶液は、1040gの
CuSO4・5H20を3.5リツトルの脱イオン水中
に攪拌しながら溶解することによって調製した。この溶
液をわずかに加熱して、すべての硫酸銅をこの体積の水
中に溶解した。次いで、この溶液を室温に冷却した。冷
却後、2401の硫酸を注意してこの溶液に添加した。
The fibers and frame were immersed in the plating solution for a total of 5 minutes. The Ia fibers were carefully cleaned at the end of the 6wc electroplating period when the surface of the fibers showed evidence of soot formation upon immersion in the solution. An electroplating light solution was prepared by dissolving 1040 g of CuSO4.5H20 in 3.5 liters of deionized water with stirring. The solution was heated slightly to dissolve all the copper sulfate in this volume of water. The solution was then cooled to room temperature. After cooling, 2401 sulfuric acid was carefully added to the solution.

次いで、脱イオン水を添加して、溶液の合計体積を4リ
ツトルにした。電気めっきは槽(第8図)中で実施し、
この層は0FHC等級の銅の棒の素材の陽極を含有した
。陰極は銅の管の2つの形材であり、これらの両者に電
流を供給した。繊維の各端を陰極のローラーのまわりに
巻き付けた。長さがほぼ125cmの繊維の区画を、2
本の曲りだガラス棒によって溶液中の表面より下に保持
した。
Deionized water was then added to bring the total volume of the solution to 4 liters. Electroplating is carried out in a tank (Fig. 8),
This layer contained an anode of 0FHC grade copper rod stock. The cathodes were two sections of copper tubing, both of which supplied electrical current. Each end of the fiber was wrapped around the cathode roller. 2 sections of fiber approximately 125 cm long
The book was held below the surface in solution by a bent glass rod.

電力の供給を開始し、そして電流を制御した。電流は5
アンペアにゆっくり増加した。陰極および陰極と溶液表
面との間の繊維の区画は、この区画にプラスチックすす
ぎびんからの水をスプレーすることによって、冷たく保
持した。はぼ20分後、繊維は繊維と溶液界面との交差
点付近でスパークし始めた。この時点においで、実験を
中止した。
The power supply was started and the current was controlled. The current is 5
The amperage increased slowly. The cathode and the fiber compartment between the cathode and the solution surface were kept cool by spraying this compartment with water from a plastic rinse bottle. After approximately 20 minutes, the fibers began to spark near the intersection of the fiber and solution interface. At this point, the experiment was stopped.

繊維を浴から取り出し、すすぎ、次いで真空炉内で15
分間25mmHHの真空において乾燥した。
The fibers are removed from the bath, rinsed and then placed in a vacuum oven for 15 minutes.
Dry in a vacuum of 25 mmHH for minutes.

繊維の小さい区画を切断し、そして走査電子顕微鏡検査
のため準備した。トウの視的検査は、不完全な被覆のあ
る領域を示した。繊維は容易には広がらず、隣接する繊
維が一緒にめっきされることを示唆した。繊維の3つの
小さい区画を取り出し、そして複合体の試料の調製に使
用した。視的検査は、さらに、繊維の被覆が不完全であ
ることを示した。SEM分析により、これは立証された
。繊維のトウの断面は、円周のまわりのコーティング厚
さの比較的すぐれた均一性を示したが、トウ中の繊維毎
のコーティング厚さの変動は非常に大きかった。トウの
中央における繊維の多くはコーティングされておらず、
そしてトウの表面付近において、20ミクロン程度に厚
いコーティングが見出された。典型的な図面は第12図
に示されている。
Small sections of fiber were cut and prepared for scanning electron microscopy. Visual inspection of the tow showed areas with incomplete coverage. The fibers did not spread easily, suggesting that adjacent fibers were plated together. Three small sections of fiber were removed and used to prepare composite samples. Visual inspection also showed that the fiber coverage was incomplete. This was confirmed by SEM analysis. Although the cross section of the fiber tow showed relatively good uniformity of coating thickness around the circumference, the variation in coating thickness from fiber to fiber in the tow was very large. Many of the fibers in the center of the tow are uncoated;
A thick coating of about 20 microns was found near the surface of the tow. A typical drawing is shown in FIG.

凝集はひどく、繊維の7%のみが個別化されていた。凝
集は次の通りであった: 各凝集体中 の繊維の数 1234566より大 繊維の%  7 5 4 4 4 3 35さらに、繊
維の36%はコーティングされていなかった。
The agglomeration was severe, with only 7% of the fibers being individualized. The aggregation was as follows: Number of fibers in each agglomerate 1234566 % larger fibers 7 5 4 4 4 3 35 Additionally, 36% of the fibers were uncoated.

比較例6A ヨシ才力らの日本特許第70−ニア095号(1985
)は、光沢剤を含まない銅電気めっき浴中のグラファイ
ト繊維の電気めっ外は、コーティングが粗いために布へ
の編製の間の安定性に劣る、非光沢コーティングをつく
ることを教示している。この特許が述べているように、
その目的は変色の抵抗およびはんだ付は性が改良された
、銅被覆炭素繊維を製造することである。ある数の電気
めっき裕が論じられており、そして適当な光沢剤の利用
可能性が保証されている0例えば、UBAC−1(商品
名 OMI  Carp、)が硫酸銅の浴に使用され、
そして銅すュム(ryumu) (商品名 MKTCo
、)がシアン化物の浴に使用されている。実際の実施例
1において、平均直径約7(ミクロン)の3,000本
の単繊維から成る炭素繊維の束を約500℃で招請して
予備処理し、そして光沢剤を含有する銅めっき裕(組成
:硫酸銅 100g/I、硫fi  100g/l、光
沢剤UBAC−110誼1/LCI ″″  10pp
m)  中で6 A / d+s2の平均電流密度でめ
っきし、2(ミクロン)の厚さの銅めっきした層を生成
した。これを、光沢剤を含有しない試料と、光沢および
はんだ付は性について比較した。
Comparative Example 6A Japanese Patent No. 70-Nia 095 (1985
) teach that electroplating of graphite fibers in a copper electroplating bath without brighteners creates a matte coating that is less stable during knitting into fabrics due to the roughness of the coating. There is. As this patent states,
The objective is to produce copper-coated carbon fibers with improved resistance to discoloration and solderability. A number of electroplating coatings are discussed and the availability of suitable brighteners is guaranteed. For example, UBAC-1 (trade name OMI Carp) is used in a copper sulfate bath;
And copper ryumu (product name MKTCo)
) are used in cyanide baths. In practical example 1, a carbon fiber bundle consisting of 3,000 single fibers with an average diameter of about 7 (microns) was prepared and pretreated at about 500°C and coated with a copper-plated alloy containing a brightener. Composition: Copper sulfate 100g/I, sulfur fi 100g/l, brightener UBAC-110 1/LCI ″″ 10pp
m) at an average current density of 6 A/d+s2, producing a copper plated layer 2 (microns) thick. This was compared with a sample containing no brightener in terms of gloss and solderability.

比較の目的で、長さ1.5−の12にのIM−6グラフ
ァイト繊維の区画を、500℃に加熱された管状炉の中
に引入れた。繊維をこの温度においえ空気中で5分間処
理した。このトウの長さ、はぼ76.2e輸(30イン
チ)、の中央にしるしを付け、そしてこの特許の記載に
従って電気めっきするために使用した1合計体積8リッ
トルの溶Iを、2151の4リツトル容のエルレンマイ
ヤ−7ラスフに内で調製した。**の手順は次の通りで
あった: 次の成分を一緒に攪拌する: 3リツトルの脱イオン水; 400gのCu S O4・5 H20;400m1の
硫酸; 401のUBAC−1光沢剤;お上り   −0,33
m1の35% HCI酸溶液。
For comparison purposes, 12 sections of IM-6 graphite fibers of 1.5-length were drawn into a tube furnace heated to 500°C. The fibers were kept at this temperature and treated in air for 5 minutes. Mark the center of this tow length, 76.2e (30 inches), and add a total volume of 8 liters of Solution I used for electroplating according to the description of this patent. It was prepared in a liter Erlenmeyer-7 Rasp. The procedure for ** was as follows: Stir together the following ingredients: 3 liters deionized water; 400 g CuSO4.5 H20; 400 ml sulfuric acid; 401 UBAC-1 brightener; Up -0,33
ml of 35% HCI acid solution.

電気めっきは、0FHC等級の銅の棒の素材の陽極を含
有する槽(第8図)中で実施した。陰極は鋼管の2つの
形材であり、それらの両者に電流を供給した。繊維の各
端を陰極のローラーのまわりに巻き付けた。長さほぼ5
0.8e醜(20インチ)の#l維の区画を、2本の曲
がったガラス棒によって溶液の使用より下に保持した。
Electroplating was carried out in a bath (Figure 8) containing an anode of 0FHC grade copper rod stock. The cathodes were two sections of steel tubing, both of which were supplied with electrical current. Each end of the fiber was wrapped around the cathode roller. length almost 5
A section of 0.8e (20 inches) #l fiber was held below the solution using two bent glass rods.

電力の供給を開始し、そして電流を制御した。電流はゆ
っくり5アンペアに増加した。陰極および陰極と溶液表
面との間の繊維の区画は、この区画にプラスチックすす
ぎびんから水をスプレーすることによって冷たく保持し
た。はぼ20分後、繊維は繊維と溶液界面との交差点付
近でスパークし始めた。この時1点で、実験を中止した
。繊維を浴から取り出し、すすぎ、次いで真空炉内で1
5分間25mmHHの真空において乾燥した。繊維の小
さい区画をトウから切取り、そして走査電子顕微鏡検査
で評価した。このトウの視的検査は不完全な被覆のいく
つかの領域を示した0品質はホットプレスのために不適
当であった。典型的な図は第13図に示されている。繊
維は容易には広がらず、隣接する繊維の一緒のめっきの
多少の証拠を示唆した。
The power supply was started and the current was controlled. The current was slowly increased to 5 amps. The cathode and the fiber compartment between the cathode and the solution surface were kept cool by spraying this compartment with water from a plastic rinse bottle. After approximately 20 minutes, the fibers began to spark near the intersection of the fiber and solution interface. At this point, the experiment was stopped. The fibers are removed from the bath, rinsed and then placed in a vacuum oven for 1
Dry in a vacuum of 25 mmHH for 5 minutes. Small sections of fiber were cut from the tow and evaluated by scanning electron microscopy. Visual inspection of this tow showed some areas of incomplete coverage; 0 quality was unsuitable for hot pressing. A typical diagram is shown in FIG. The fibers did not spread easily, suggesting some evidence of plating of adjacent fibers together.

2本のトウの断面のSEM分析は、次の事実を示した: 円周のまわりの均一性:きわめて劣る、例えば、単一の
繊維上で14.7〜3.5ミクロン。
SEM analysis of the cross section of two tows showed the following facts: Uniformity around the circumference: very poor, eg 14.7-3.5 microns on a single fiber.

最小厚さ二 0ミクロン(未被覆) 最大厚さ: 38ミクロン 凝集: 各凝集体中 の繊維の数 1234566より大 a維の%  51106 3 1 2 12さらに、繊
維の15%はコーティングされていないが、あるいは部
分的にのみコーティングされていた。
Minimum thickness: 20 microns (uncoated) Maximum thickness: 38 microns Agglomeration: Number of fibers in each aggregate 1234566% of larger a fibers 51106 3 1 2 12 Additionally, 15% of the fibers are uncoated , or only partially coated.

比較例7A〜9A 比較例3A〜5Aにおいて調製した繊維を使用して、1
975年の前記文献に記載されているホットプレスの技
術に従って形成した。2枚の柔軟なグラファイトのシー
) (P OCOG raphite。
Comparative Examples 7A to 9A Using the fibers prepared in Comparative Examples 3A to 5A, 1
It was formed according to the hot press technique described in the above-mentioned document published in 1975. (2 sheets of flexible graphite) (POCOG graphite).

D ecaturelT X )の閏で繊維の区画を横
たえ、次いで920℃で30分間600〜750psi
の加圧下に3%の水素および97%の窒素の雰囲気中で
団結することによって、処理を実施した。ホットプレス
(第9図)のための加熱時間は1時間35分であった。
Lay down the fiber section with a D ecaturel T
The treatment was carried out by combining in an atmosphere of 3% hydrogen and 97% nitrogen under a pressure of . The heating time for the hot press (Figure 9) was 1 hour and 35 minutes.

いったん炉が250℃に冷却されると、試料を取り出し
た。次いで、それらを形態学的検査のためエポキシ中に
包封し、切断し、そして顕微鏡分析のためにみがいた。
Once the furnace was cooled to 250°C, the samples were removed. They were then encapsulated in epoxy for morphological examination, sectioned, and polished for microscopic analysis.

複合体の各々は空隙、剥離、マトリックスに冨んだ置載
を有し、そして、比較例5Aの繊維の場合において、コ
ーティングしたトウ中のコーティングされない繊維のた
めに、大きい妥結しない区画を有した。比較例7A〜9
Aの複合体の写真は、それぞれ、tItJ14図〜第1
6図に示されている。
Each of the composites had voids, delamination, matrix-rich placement, and, in the case of the fibers of Comparative Example 5A, large unconsolidated zones due to the uncoated fibers in the coated tow. . Comparative Examples 7A-9
The photographs of the complex in A are shown in tItJ14 to Figure 1, respectively.
It is shown in Figure 6.

以上の比較データが立証するように、先行技術の教示に
従う場合、主張と異なるにもかかわらず、銅の比較的厚
く、均一なかつかたく接着した層は炭素のコア上に析出
しない。その上、結果が示すように、先行技術に従い調
製した繊維をホットプレスすることによって、均一な実
質的に空隙を含まない複合体は得られない。
As the above comparative data demonstrate, when the teachings of the prior art are followed, a relatively thick, uniform, hard and adherent layer of copper is not deposited on a carbon core, despite claims to the contrary. Moreover, the results show that homogeneous, substantially void-free composites are not obtained by hot pressing fibers prepared according to the prior art.

前述の特許、刊行物、特許出願、技術情報の印刷物およ
び試験方法は、引用によってここに加える。
The patents, publications, patent applications, publications of technical information and test methods mentioned above are hereby incorporated by reference.

本発明の多くの変更は、上の詳細な説明に照しで、当業
者にとって明らかであろう。例えば、炭素繊維の代わり
に、アルミナの繊維を使用できる。このような明らかな
変更のすべては、特許請求の範囲に規定される本発明の
意図する範囲内に完全に入る。
Many modifications of the invention will be apparent to those skilled in the art in light of the above detailed description. For example, instead of carbon fibers, alumina fibers can be used. All such obvious modifications are fully within the intended scope of the invention as defined in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明におけるめっき法の略図である。 tJIJ2図は、本発明における使用に好ましいせき止
めしためっき槽の斜視図である。 第3a図は、本発明における使用に好ましいビータ−棒
の配置の平面図である。 第3b図は、第3a図のビータ−棒の配置の側面図であ
る。 第4図は、本発明における使用に適当な熱プレス装置の
略図である。 第5a図は、本発明の細長い成形用ベレットを製造する
半略図である。 第5b図は、本発明の細長い粒抹を混合し、そして造形
品に成形する方法の半略図である。 第6図は、繊維の長さに対して垂直に切断した、樹脂マ
) 177クス中の本発明の銅被覆繊維の断面の顕微鏡
写真である。 第7図は、シュミットのドイツ国特許第2,658.2
34号による金属の無電解析出において使用する繊維め
っき装置の略図である。 第8図は、この分野において普通に使用されている電気
めっき槽の断面図である。 第9図は、本発明における使用に適する熱プレス装置の
略図である。 第10図は、繊維の長さに対して垂直に切断した、樹脂
マトリックス中のシュミットのドイツ国特許第2,65
8,234号の銅被覆繊維の断面の顕微鏡写真である。 第11図は、サコビチらの銅被覆繊維の断面の顕微鏡写
真である。 第12図は、繊維の長さに対して垂直に切断した、樹脂
マトリックス中のクズミンのソビエト(USSR)特許
第489.585号の銅被覆繊維の断面の顕微鏡写真で
ある。 第13図は、繊維の長さに対して垂直に切断した、樹脂
マトリックス中のヨシ才力らの日本a許第70−170
95号の銅被覆繊維の断面の顕微鏡写真である。 第14図は、繊維の&さに対して垂直に切断した、樹脂
マトリックス中のシュミットのドイツ国特許第2,65
8,234号の団結した銅被覆繊維の断面の顕微鏡写真
である。 第15図は、サコビチらの団結した銅被覆aJIの断面
の顕微鏡写真である。 第16図は、繊維の長さに対して垂直に切断した、樹脂
マトリックス中のクズミンのソビエト(USSR)特許
第489,585号の団結した銅被覆#lJ1!の断面
の顕微鏡写真である。 第17図は、繊維の長さに対して垂直に切断した、−軸
方向の形状の本発明の団間した銅被覆繊維の断面の顕微
鏡写真である。 第18図は、交差して重ねた形状の本発明の団結した銅
被覆a雑の断面の顕微鏡写真である。 2 貯蔵ローラー 4 浴 6 ダイ 8炉 10 処理されたフィラメント 12 細断機 14 容器 16 #l維のベレット 18 樹脂のベレット 20 配合された混合物 22 ホッパー 24 成形プレス 26 シリンダー 28型 30 成形物品 FIG、  4 り               − り               唖 A−一一 FIG、 7 FIG、 9 手続補正書(1釦 昭和62年12月11日 特許庁長官  小 川 邦 夫  殿 1、事件の表示 昭和62年特許願第277255号 2、発明の名称 銅被覆繊維 3、補正をする者 事件との関係    特許出願人 名 称 アメリカン・サイアナミド・カンパニー4、代
理人 〒107 5、補正命令の日付    なし 6、補正の対象    ′ 明細書の“特許請求の範囲”の欄 7、補正の内容 す 別紙の通り。 本願明細書記載の特許請求の範囲を次のとおりに訂正す
る。 「2、特許請求の範囲 1、工程: (a)連続長さの複数の半金属のコアの繊維を準備し、 (b)水性媒質中の湿潤剤からなる浴中に前記長さの繊
維の少なくとも一部分を浸漬し、(c)銅からなる金属
の無電解析出に対して繊維を感受性とすることのできる
浴中に、前記長さの繊維の少なくとも一部分を浸漬し、 (d) @からなる金属で前記繊維を無電解めっきでき
る浴中に、前記長さの繊維の少なくとも一部分を浸漬し
、そして前記繊維上に前記金属の導電性層を析出し、 (6)銅からなる金属を電解的に析出で終る浴中に前記
繊維の少なくとも一部分を浸漬し、そして (f)前記繊維と浴との間に、銅からなる金属を前記繊
維上に析出するために十分な外部電圧な加え、そして前
記電圧および生ずる電流を、前記コア上に少なくとも1
つの比較的厚(、均一なかつかたい接着した、銅からな
る導電性層を生成するために十分な時間の間維持し、そ
して、糸またはトウに低い張力を加えかつ繊維を広げな
がら、工程(b)〜(f)を実施することを含む、を含
んでなることを特徴とする複合繊維の連続の糸またはト
ウを製造する方法。 2、連続的に実施する特許請求の範囲第1項記載の方法
。 3、前記糸またはトウ上の前記金属の1または2以上の
層の厚さは約0.6〜約3.0ミクロンの範囲である特
許請求の範囲第1項記載の方法。 4、前記厚さは少なくとも約0.8ミクロンである特許
請求の範囲第2項記載の方法。 5、前記厚さは少なくとも約1.2ミクロンである特許
請求の範囲第4項記載の方法。 6、コーティングの厚さの標準偏差は、各繊維の円周の
まわりおよび繊維から繊維までの両者において、平均の
コーティングの厚さの30%より小さい特許請求の範囲
第1項記載の方法。 7、繊維の大部分は個別化されておりかつ凝集してない
特許請求の範囲第1項記載の方法。 8、繊維の約70%より多くは個別化されておりかつ凝
集してない特許請求の範囲第7項記載の方法。 9、繊維の約80%より多くは個別化されておりかつ凝
集してない特許請求の範囲第8項記載の方法。 10、前記コアは、炭素、グラファイト、ポリマー、ガ
ラス、セラミック、あるいはそれらの任意の組み合わせ
からなる特許請求の範囲第1項記載の方法。 11、前記コアは炭素からなる特許請求の範囲第1項記
載の方法。 12、半金属のコアと、前記コア上に存在し、少な(と
も1つの比較的厚く、均一なかつかたく接着した、銅か
らなる導電性層とを有することを特徴とする、複合繊維
からなる連続の糸またはトウからなる一品。 13、@酸成分: (、)複合繊維からなる連続の糸またはトウ、前記糸ま
たはトウは半金属のコアおよび前記コア上の少なくとも
1つの比較的厚く、均一にかっかたく接着した、銅から
なる導電性層とを有する、および (b) (i)金属または(ii)有機ポリマー材料か
らなるマトリックス、 を含んでなり、前記繊維は前記マトリックス中に配置さ
れていることを特徴とする1改工14、細長い粒体から
なる射出成形コンパウンドであって、前記粒体の各々は
細長い複合繊維の束を含有し、前記複合繊維は半金属の
コアと、前記コア上に存在し、少なくとも1層の比較的
厚く、均一なかつかたく接着した、銅からなる導電性層
とを有し、前記繊維は前記粒体の長手方向に互いに対し
て略平行に延びており、かつ熱的に安定なフィルム形成
性熱可塑性接着剤中に前記粒体全体に実質的に均一に分
散していることを特徴とする前記射出成形コンパウンド
t」E食二互JL晶−615、前記金属の1または2以
上の層の厚さは約0.6〜約3.0ミクロンの@囲であ
る特許請求の範囲第12項〜第14項のいずれかに記載
の連続の糸またはトウ。 16、前記厚さは少なくとも約0.8ミクロンである特
許請求の範囲第15項記載の連続の糸またはトウ。 17、前記厚さは少なくとも約1.2ミクロンである特
許請求の範囲第16項記載の連続の糸またはトウ。 18、コーティングの厚さの標準偏差は、各繊維の円周
のまわりおよびaJllから繊維までの両者において、
平均のコーティングの厚さの30%より小さい特許請求
の範囲第12項〜tJi14項のいずれかに記載の連続
の糸またはトウ。 19、繊維の大部分は個別化されておりかつ凝集してな
い特許請求の範囲第12項〜第14項のいずれかに記載
の連続の糸またはトウ。 20、繊維の約70%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲W112項〜第14項のい
ずれかに記載の連続の糸またはトウ。 21.繊維の約80%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第20項記載の連続の糸ま
たはトウ。 22、前記コアは、炭素、グラファイト、ポリマー、ガ
ラス、セラミック、あるいはそれらの任意の組み合わせ
からなる特許請求の範囲第12項〜第14項のいずれか
に記載の連続の糸またはト ワ。 23、前記コアは炭素からなる特許請求の範囲第12項
〜第14項のいずれかに記載の連続の糸またはトウ、」 以上 手続補正書(放) 昭和63年2月19日 特許庁長官  小 川 邦 夫 殿 ■、事件の表示 昭和62年特許願第277255号 2、発明の名称 銅被覆繊維 3、補正をする者 事件との関係    特許出願人 名 称 アメリカン・サイアナミド・カンパニー4、代
理人 〒107 5、補正命令の日付  昭和63年1月26日(発送日
)6゜補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄を次の通り訂正する。 (1)  明細書第125頁第9行〜第12行に「第3
a図は、・・・・・・面図である。」とあるを、「第3
図は、本発明における使用に好ましいビータ−棒の配置
の平面及び側面図である。」と訂正する。
FIG. 1 is a schematic diagram of the plating method according to the present invention. Figure tJIJ2 is a perspective view of a dammed plating tank preferred for use in the present invention. Figure 3a is a plan view of a beater rod arrangement preferred for use in the present invention. Figure 3b is a side view of the beater rod arrangement of Figure 3a. FIG. 4 is a schematic diagram of a heat press apparatus suitable for use in the present invention. FIG. 5a is a semi-schematic illustration of manufacturing an elongated forming pellet of the present invention. FIG. 5b is a semi-schematic illustration of a method of mixing and forming the elongate slivers of the present invention into shaped articles. FIG. 6 is a photomicrograph of a cross-section of a copper-coated fiber of the present invention in resin matrix 177, cut perpendicular to the length of the fiber. Figure 7 shows Schmidt's German patent No. 2,658.2.
34 is a schematic diagram of a fiber plating apparatus used in electroless deposition of metals according to No. 34. FIG. 8 is a cross-sectional view of an electroplating bath commonly used in this field. FIG. 9 is a schematic diagram of a heat press apparatus suitable for use in the present invention. Figure 10 shows Schmidt's German Patent No. 2,65 in a resin matrix cut perpendicular to the fiber length.
8,234 is a micrograph of a cross section of the copper-coated fiber. FIG. 11 is a micrograph of a cross-section of the copper-coated fiber of Sakovich et al. FIG. 12 is a photomicrograph of a cross-section of a copper-coated fiber of Kuzmin Soviet (USSR) Patent No. 489.585 in a resin matrix cut perpendicular to the length of the fiber. Figure 13 shows Yoshi Sairiki et al.'s Japanese Patent Application No. 70-170 in a resin matrix cut perpendicular to the length of the fibers.
It is a micrograph of the cross section of the copper coated fiber of No. 95. Figure 14 shows Schmidt's German Patent No. 2,65 in a resin matrix cut perpendicular to the length of the fibers.
FIG. 8,234 is a micrograph of a cross-section of the united copper-coated fibers. FIG. 15 is a photomicrograph of a cross-section of the consolidated copper-coated aJI of Sakovich et al. FIG. 16 shows the united copper coating #lJ1 of Kuzmin Soviet (USSR) Patent No. 489,585 in a resin matrix, cut perpendicular to the fiber length! This is a micrograph of a cross section of. FIG. 17 is a photomicrograph of a cross-section of a clustered copper-coated fiber of the present invention in a -axial configuration cut perpendicular to the length of the fiber. FIG. 18 is a photomicrograph of a cross-section of a consolidated copper-coated miscellaneous material of the present invention in a cross-overlapping configuration. 2 Storage roller 4 Bath 6 Die 8 Furnace 10 Treated filament 12 Shredder 14 Container 16 #l fiber pellet 18 Resin pellet 20 Compounded mixture 22 Hopper 24 Forming press 26 Cylinder 28 Mold 30 Molded article FIG. 4 RI-RI MAU A-11 FIG, 7 FIG, 9 Procedural amendment (1 button December 11, 1988 Director General of the Patent Office Kunio Ogawa 1, Indication of case Patent Application No. 277255 of 1988 2, Name of the invention: Copper-coated fiber 3. Relationship with the person making the amendment: Name of the patent applicant: American Cyanamid Company 4, Agent: 107 5. Date of amendment order: None. 6. Subject of the amendment: ' Patent claims in the description The content of the amendment in Column 7, “Scope of providing a plurality of metalloid core fibers; (b) immersing at least a portion of said length of fiber in a bath comprising a wetting agent in an aqueous medium; and (c) electroless deposition of a metal comprising copper. (d) immersing at least a portion of said length of fiber in a bath capable of sensitizing said fiber to a bath capable of electrolessly plating said fiber with a metal consisting of (6) immersing at least a portion of the fiber in a bath that results in electrolytically depositing a metal comprising copper; f) applying an external voltage between the fiber and the bath sufficient to deposit a metal consisting of copper onto the fiber, and applying the voltage and resulting current to the core for at least one
The process (1) is maintained for a sufficient period of time to produce a relatively thick, uniform, hard-bonded, conductive layer of copper, and while applying low tension to the yarn or tow and spreading the fibers ( A method for producing a continuous thread or tow of composite fibers, characterized in that it comprises carrying out steps b) to (f). 3. The method of claim 1, wherein the thickness of the one or more layers of metal on the thread or tow ranges from about 0.6 to about 3.0 microns. 5. The method of claim 4, wherein the thickness is at least about 0.8 microns. 5. The method of claim 4, wherein the thickness is at least about 1.2 microns. 6. 7. The method of claim 1, wherein the standard deviation of the coating thickness is less than 30% of the average coating thickness both around the circumference of each fiber and from fiber to fiber. The method of claim 1, wherein the majority of the fibers are individualized and non-agglomerated. 8. The method of claim 1, wherein more than about 70% of the fibers are individualized and non-agglomerated. The method of claim 7. 9. The method of claim 8, wherein more than about 80% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 10. The core is carbon, graphite, polymer, 11. The method of claim 1, wherein the core is made of glass, ceramic, or any combination thereof. 11. The method of claim 1, wherein the core is made of carbon. 12. A semimetallic core; An article consisting of a continuous yarn or tow of composite fibers present on said core, characterized in that it has one relatively thick, uniform, tightly bonded, electrically conductive layer of copper. 13. @Acid component: (,) A continuous yarn or tow consisting of composite fibers, said yarn or tow consisting of a semi-metallic core and at least one relatively thick, uniformly tightly bonded copper on said core. and (b) a matrix consisting of (i) a metal or (ii) an organic polymeric material, wherein the fibers are arranged in the matrix. 14. An injection molding compound consisting of elongated granules, each of the granules containing a bundle of elongated composite fibers, the composite fibers having a semimetallic core and on the core, the composite fibers having at least one layer. a relatively thick, uniform and tightly bonded conductive layer made of copper, the fibers extending substantially parallel to each other in the longitudinal direction of the grains, and a thermally stable film forming property. The injection molding compound is characterized in that one or more layers of the metal are dispersed substantially uniformly throughout the granules in a thermoplastic adhesive. 15. A continuous yarn or tow according to any of claims 12-14, having a thickness of about 0.6 to about 3.0 microns. 16. The continuous yarn or tow of claim 15, wherein said thickness is at least about 0.8 microns. 17. The continuous thread or tow of claim 16, wherein said thickness is at least about 1.2 microns. 18. The standard deviation of the coating thickness is both around the circumference of each fiber and from aJll to the fiber:
A continuous yarn or tow according to any of claims 12 to 14, which is less than 30% of the average coating thickness. 19. A continuous yarn or tow according to any one of claims 12 to 14, wherein the fibers are mostly individualized and non-agglomerated. 20. A continuous yarn or tow according to any of claims W112-14, wherein more than about 70% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 21. 21. The continuous yarn or tow of claim 20, wherein more than about 80% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 22. The continuous yarn or tow according to any one of claims 12 to 14, wherein the core is made of carbon, graphite, polymer, glass, ceramic, or any combination thereof. 23. The continuous thread or tow according to any one of claims 12 to 14, wherein the core is made of carbon.'' Written amendment (released) February 19, 1988 Commissioner of the Japan Patent Office Small Mr. Kunio Kawa■, Indication of the case Patent Application No. 277255 of 1988 2, Name of the invention Copper-coated fiber 3, Relationship to the case by the person making the amendment Name of the patent applicant Name American Cyanamid Company 4, Agent Address: 107 5. Date of amendment order January 26, 1988 (shipment date) 6゜The column for the brief description of the drawings in the specification subject to amendment is corrected as follows. (1) On page 125 of the specification, lines 9 to 12, “3rd
Figure a is a... side view. ” and “3rd
The figures are top and side views of a preferred beater rod arrangement for use in the present invention. ” he corrected.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半金属のコアと、前記コア上に存在し、少なくとも
1つの比較的厚く、均一なかつかたく接着した、銅から
なる導電性層とを有することを特徴とする、複合繊維か
らなる連続の糸またはトウ。 2、前記金属の1または2以上の層の厚さは約0.6〜
約3.0ミクロンの範囲である特許請求の範囲第1項記
載の連続の糸またはトウ。 3、前記厚さは少なくとも約0.8ミクロンである特許
請求の範囲第2項記載の連続の糸またはトウ。 4、前記厚さは少なくとも約1.2ミクロンである特許
請求の範囲第3項記載の連続の糸またはトウ。 5、コーティングの厚さの標準偏差は、各繊維の円周の
まわりおよび繊維から繊維までの両者において、平均の
コーティングの厚さの30%より小さい特許請求の範囲
第1項記載の連続の糸またはトウ。 6、繊維の大部分は個別化されておりかつ凝集してない
特許請求の範囲第1項記載の連続の糸またはトウ。 7、繊維の約70%より多くは個別化されておりかつ凝
集してない特許請求の範囲第1項記載の連続の糸または
トウ。 8、繊維の約80%より多くは個別化されておりかつ凝
集してない特許請求の範囲第7項記載の連続の糸または
トウ。 9、前記コアは、炭素、グラファイト、ポリマー、ガラ
ス、セラミック、あるいはそれらの任意の組み合わせか
らなる特許請求の範囲第1項記載の連続の糸またはトウ
。 10、前記コアは炭素からなる特許請求の範囲第1項記
載の連続の糸またはトウ。 11、特許請求の範囲第1項記載の糸の単独、あるいは
異なる材料の糸と前記糸との組み合わせから織製、編組
または編製されていることを特徴とする布はく。 12、特許請求の範囲第1項記載の糸の単独、あるいは
異なる材料の糸と前記糸との組み合わせから堆積されて
いることを特徴とする不織シート。 13、特許請求の範囲第1項記載の糸の単独、あるいは
異なる材料の糸と前記糸との組み合わせから織製、編組
、編製または堆積することによって製造されていること
を特徴とする3次元の製造物品。 14、特許請求の範囲第1項記載の糸またはトウの裁断
物からなることを特徴とする組成物。 15、糸またはトウが1または2以上のレーダーの周波
数の波長に関する長さに裁断されている、レーダーを反
射するための使用に適合する特許請求の範囲第14項記
載の組成物。 16、銅からなる前記層が前記コアの上に2段階の方法
によって堆積されており、第1段階は無電解析出からな
りそして第2段階は電解析出からなる特許請求の範囲第
1項記載の連続の糸またはトウ。 17、特許請求の範囲第1項記載の連続の糸またはトウ
から回収されたことを特徴とする単一の繊維。 18、工程: (a)連続長さの複数の半金属のコアの繊維を準備し、 (b)水性媒質中の湿潤剤からなる浴中に前記長さの繊
維の少なくとも一部分を浸漬し、 (c)銅からなる金属の無電解析出に対して繊維を感受
性とすることのできる浴中に、前記長さの繊維の少なく
とも一部分を浸漬し、 (d)銅からなる金属で前記繊維を無電解めっきできる
浴中に、前記長さの繊維の少なくとも一部分を浸漬し、
そして前記繊維上に前記金属の導電性層を析出し、 (e)銅からなる金属を電解的に析出できる浴中に前記
繊維の少なくとも一部分を浸漬し、そして (f)前記繊維と浴との間に、銅からなる金属を前記繊
維上に析出するために十分な外部電圧を加え、そして前
記電圧および生ずる電流を、前記コア上に少なくとも1
つの比較的厚く、均一なかつかたい接着した、銅からな
る導電性層を生成するために十分な時間の間維持し、そ
して、糸またはトウに低い張力を加えかつ繊維を広げな
がら、工程(b)〜(f)を実施することを含む、を含
んでなることを特徴とする複合繊維の連続の糸またはト
ウを製造する方法。 19、連続的に実施する特許請求の範囲第18項記載の
方法。 20、前記糸またはトウ上の前記金属の1または2以上
の層の厚さは約0.6〜約3.0ミクロンの範囲である
特許請求の範囲第18項記載の方法。 21、前記厚さは少なくとも約0.8ミクロンである特
許請求の範囲第19項記載の方法。 22、前記厚さは少なくとも約1.2ミクロンである特
許請求の範囲第21項記載の方法。 23、コーティングの厚さの標準偏差は、各繊維の円周
のまわりおよび繊維から繊維までの両者において、平均
のコーティングの厚さの30%より小さい特許請求の範
囲第18項記載の方法。 24、繊維の大部分は個別化されておりかつ凝集してな
い特許請求の範囲第18項記載の方法。 25、繊維の約70%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第24項記載の方法。 26、繊維の約80%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第25項記載の方法。 27、前記コアは、炭素、グラファイト、ポリマー、ガ
ラス、セラミック、あるいはそれらの任意の組み合わせ
からなる特許請求の範囲第18項記載の方法。 28、前記コアは炭素からなる特許請求の範囲第18項
記載の方法。 29、前記方法によって製造された糸の単独、あるいは
異なる材料の糸と前記糸との組み合わせを織製、編組ま
たは編製して布はくにする工程を含む特許請求の範囲第
18項記載の方法。 30、前記方法によって製造された糸の単独、あるいは
異なる材料の糸と前記糸との組み合わせを堆積して不織
シートにする工程を含む特許請求の範囲第18項記載の
方法。 31、材料を織製、編組または編製して3次元の製造物
品することを含む特許請求の範囲第18項記載の方法。 32、前記方法によって製造された糸を裁断して短い長
さにする工程を含む特許請求の範囲第18項記載の方法
。 33、製造された糸またはトウを1または2以上のレー
ダーの周波数の波長に関する長さに裁断することを含む
特許請求の範囲第18項記載の方法。 34、増感浴(c)はパラジウムおよびスズの塩化物の
コロイド状懸濁液からなる特許請求の範囲第18項記載
の方法。 35、電気めっき浴(e)はピロリン酸銅のめっき浴か
らなる特許請求の範囲第18項記載の方法。 36、前記浴は、また、安定化量のメルカプトベンゾチ
アゾールの、単独、または2,2−ビピリジルとの組み
合わせを含む特許請求の範囲第31項記載の方法。 37、特許請求の範囲第18項記載の方法によって製造
されたことを特徴とする複合繊維の糸またはトウ。 38、特許請求の範囲第18項記載の方法によって製造
された連続の糸またはトウから回収されたことを特徴と
する単一の繊維。 39、構成成分: (a)複合繊維からなる連続の糸またはトウ、前記糸ま
たはトウは半金属のコアおよび前記コア上の少なくとも
1つの比較的厚く、均一にかつかたく接着した、銅から
なる導電性層とを有する、および (b)(i)金属または(ii)有機ポリマー材料から
なるマトリックス、 を含んでなり、前記繊維は前記マトリックス中に配置さ
れていることを特徴とする組成物。 40、前記金属の1または2以上の層の厚さは約0.6
〜約3.0ミクロンの範囲である特許請求の範囲第39
項記載の組成物。 41、前記厚さは少なくとも約0.8ミクロンである特
許請求の範囲第40項記載の組成物。 42、前記厚さは少なくとも約1.2ミクロンである特
許請求の範囲第41項記載の組成物。 43、コーティングの厚さの標準偏差は、各繊維の円周
のまわりおよび繊維から繊維までの両者において、平均
のコーティングの厚さの30%より小さい特許請求の範
囲第39項記載の組成物。 44、繊維の大部分は個別化されておりかつ凝集してな
い特許請求の範囲第39項記載の組成物。 45、繊維の約70%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第44項記載の組成物。 46、繊維の約80%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第45項記載の組成物。 47、前記コアは、炭素、グラファイト、ポリマー、ガ
ラス、セラミック、あるいはそれらの任意の組み合わせ
からなる特許請求の範囲第39項記載の組成物。 48、前記コアは炭素からなる特許請求の範囲第39項
記載の組成物。 49、前記糸またはトウ(a)は裁断されている特許請
求の範囲第39項記載の組成物。 50、前記銅からなる前記層は前記コア上に2段階の方
法によって堆積されており、第1段階は無電解析出から
なりそして第2段階は電解析出からなる特許請求の範囲
第39項記載の組成物。 51、前記複合繊維(a)は、並列に、実質的に平行な
関係で、強化用構造体に織製または編製されている特許
請求の範囲第39項記載の組成物。 52、前記金属のマトリックス(b)は、銅、アルミニ
ウム、鉛、亜鉛、銀、金、マグネシウム、錫、チタン、
鉄、ニッケル、合金、あるいはそれらの任意の組み合わ
せからなる特許請求の範囲第39項記載の組成物。 53、前記金属のマトリックスは銅からなる特許請求の
範囲第52項記載の組成物。 54、前記コアはグラファイトからなり、前記金属層は
銅からなり、前記銅の層は約0.6〜3.0ミクロンで
あり、前記金属のマトリックスは銅からなり、そしてグ
ラファイト繊維は並列の、実質的に平行な関係で配置さ
れている特許請求の範囲第39項記載の組成物。 55、工程、 (a)特許請求の範囲第39項記載の連続の金属でコー
ティングした糸またはトウを準備し、そして (b)金属のマトリックスを前記金属でコーティングさ
れた繊維のまわりに構成して複合材料を形成する、 を含んでなることを特徴とする物品を製造する方法。 56、前記金属のマトリックスは、コーティングしたフ
ィラメントのまわりに粉末技術の技術、鋳造または引出
成形によって構成する特許請求の範囲第55項記載の方
法。 57、構成成分: (a)半金属のコアの繊維、および (b)銅からなる金属のマトリックス、前記コアの繊維
は前記金属のマトリックスの中にその厚さを通じて均一
に分布している、 を含んでなり、空隙を実質的に含まずそして実質的にマ
トリックスに富んでいない領域を有することを特徴とす
る製造物品。 58、複合繊維からなる連続の糸またはトウの加熱およ
び加圧下の直接の団結によって製造され、前記糸または
トウの大部分はコアと、前記コア上に、少なくとも1つ
の比較的厚く、均一なかつかたく接着した、銅からなる
導電性層とを有する特許請求の範囲第57項記載の物品
。 59、前記金属の1または2以上の層の厚さは約0.6
〜約3.0ミクロンの範囲である特許請求の範囲第58
項記載の物品。 60、前記厚さは少なくとも約0.8ミクロンである特
許請求の範囲第59項記載の物品。 61、前記厚さは少なくとも約1.2ミクロンである特
許請求の範囲第60項記載の物品。 62、コーティングの厚さの標準偏差は、各繊維の円周
のまわりおよび繊維から繊維までの両者において、平均
のコーティングの厚さの30%より小さい特許請求の範
囲第58項記載の物品。 63、繊維の大部分は個別化されておりかつ凝集してな
い特許請求の範囲第58項記載の物品。 64、繊維の約70%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第63項記載の物品。 65、繊維の約80%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第64項記載の物品。 66、前記マトリックス(b)は有機ポリマー材料であ
る特許請求の範囲第39項記載の組成物。 67、前記有機ポリマー材料は実質的に非導電性である
特許請求の範囲第66項記載の組成物。 68、前記有機ポリマー材料は、ポリエステル、ポリエ
ーテル、ポリカーボネート、エポキシド、エポキシ−ノ
ボラック、エポキシ−ポリウレタン、尿素型樹脂、フェ
ノール−ホルムアルデヒド樹脂、チオ尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、尿素−アルデヒド樹脂、アルキド樹脂、ポリサ
ルファイド樹脂、ビニル有機プレポリマー樹脂、多官能
性ビニルエーテル、環状エーテル、環状エステル、ポリ
カーボネート−コ−エステル、ポリカーボネート−コ−
シリコーン、ポリエーテルエステル、ポリイミド、ポリ
アミド、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポリ
エーテルイミドおよびポリ塩化ビニルから成る群より選
択される特許請求の範囲第66項記載の組成物。 69、前記有機ポリマー材料(i)は、前記複合繊維(
a)からなる織製、編組、編製または不織の布はく、シ
ートまたはマットとともに存在する特許請求の範囲第6
6項記載の組成物を含んでなることを特徴とする製造物
品。 70、前記有機ポリマー材料(b)は、前記複合繊維(
a)からなる織製、編組、編製または不織の布はく、シ
ートまたはマットで強化されている特許請求の範囲第6
6項記載の組成物から形成されていることを特徴とする
製造造形物品。 71、前記有機ポリマー材料(b)は粉砕された形態の
複合繊維(a)で強化されている特許請求の範囲第39
項記載の組成物。 72、前記有機ポリマー材料(b)はエポキシであり、
前記複合繊維(a)の導電性コアは炭素であり、そして
前記導電性金属層は銅から形成されている特許請求の範
囲第66項記載の組成物。 73、細長い粒体からなる射出成形コンパウンドであっ
て、前記粒体の各々は細長い複合繊維の束を含有し、前
記複合繊維は半金属のコアと、前記コア上に存在し、少
なくとも1層の比較的厚く、均一なかつかたく接着した
、銅からなる導電性層とを有し、前記繊維は前記粒体の
長手方向に互いに対して略平行に延びており、かつ熱的
に安定なフィルム形成性熱可塑性接着剤中に前記粒体全
体に実質的に均一に分散していることを特徴とする前記
射出成形コンパウンド。 74、前記金属の1または2以上の層の厚さは約0.6
〜約3.0ミクロンの範囲である特許請求の範囲第73
項記載の射出成形コンパウンド。 75、前記厚さは少なくとも約0.8ミクロンである特
許請求の範囲第74項記載の射出成形コンパウンド。 76、前記厚さは少なくとも約1.2ミクロンである特
許請求の範囲第75項記載の射出成形コンパウンド。 77、コーティングの厚さの標準偏差は、各繊維の円周
のまわりおよび繊維から繊維までの両者において、平均
のコーティングの厚さの30%より小さい特許請求の範
囲第73項記載の射出成形コンパウンド。 78、繊維の大部分は個別化されておりかつ凝集してな
い特許請求の範囲第73項記載の射出成形コンパウンド
。 79、繊維の約70%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第78項記載の射出成形コ
ンパウンド。 80、繊維の約80%より多くは個別化されておりかつ
凝集してない特許請求の範囲第79項記載の射出成形コ
ンパウンド。 81、前記コアは、炭素、グラファイト、ポリマー、ガ
ラス、セラミック、あるいはそれらの任意の組み合わせ
からなる特許請求の範囲第73項記載の射出成形コンパ
ウンド。 82、前記コアは炭素からなる特許請求の範囲第73項
記載の射出成形コンパウンド。 83、前記接着剤は (a)ポリ(C_2−C_6アルキルオキサゾリン)お
よび (b)ポリ(ビニルピロリドン)、 の組み合わせからなり、前記接着剤は各前記フィラメン
トを実質的に取囲んでいる特許請求の範囲第73項記載
の射出成形コンパウンド。 84、成分(b)は、成分(a)および成分(b)の合
計重量の約7.5〜約75重量%を構成する特許請求の
範囲第73項記載の射出成形コンパウンド。 85、前記粒体は約0.05〜約0.48cm(約1/
48〜約3/16インチ)の直径を有する特許請求の範
囲第73項記載の射出成形コンパウンド。 86、前記粒体は約0.08〜約0.32cm(約1/
32〜約1/8インチ)の直径を有する特許請求の範囲
第73項記載の射出成形コンパウンド。 87、熱可塑性接着剤の量は、取扱いの間繊維束の一体
性を維持する量を実質的に越えていない特許請求の範囲
第73項記載の射出成形コンパウンド。 88、強化用フィラメントは67.5〜97.5容量%
を構成し、そして熱安定性フィルム形成性接着剤は対応
して2.5〜32.5容量%を構成している特許請求の
範囲第73項記載の射出成形コンパウンド。 89、強化用フィラメントは85〜95容量%を構成し
、そして熱安定性フィルム形成性接着剤は対応して5〜
15容量%を構成している特許請求の範囲第87項記載
の射出成形コンパウンド。 90、熱可塑性接着剤はポリ(エチルオキサゾリン)か
らなる特許請求の範囲第74項記載の射出成形コンパウ
ンド。 91、ポリ(エチルオキサゾリン)は約50,000〜
500,000の範囲の分子量を有する特許請求の範囲
第90項記載の射出成形コンパウンド。 92、熱可塑性接着剤はポリ(エチルオキサゾリン)お
よびポリ(ビニルピロリドン)からなる特許請求の範囲
第74項記載の射出成形コンパウンド。 93、ポリ(ビニルピロリドン)は約10,000〜2
20,000の範囲の分子量を有する特許請求の範囲第
92項記載の射出成形コンパウンド。 94、射出成形組成物であって、 (i)熱可塑性樹脂の成形用粒体、および (ii)特許請求の範囲第1項記載の細長い粒体、 を含んでなり、前記組成物中の成分(ii)の量は(i
)+(ii)の100重量%につき1〜60重量%の前
記フィラメントを提供するために十分であることを特徴
とする前記射出成形組成物。 95、射出成形法において、 (i)熱可塑性成形用粒体、および (ii)強化を提供するために有効な量の特許請求の範
囲第1項記載の細長い粒体、 の混合物からなる射出成形組成物を型の中に強制的に入
れる工程を特徴とする射出成形法。
[Claims] 1. A composite material, characterized in that it has a semimetallic core and at least one relatively thick, uniform, tightly bonded electrically conductive layer of copper present on said core. A continuous thread or tow of fibers. 2. The thickness of the one or more layers of metal is about 0.6~
A continuous thread or tow as claimed in claim 1 in the range of about 3.0 microns. 3. The continuous yarn or tow of claim 2, wherein said thickness is at least about 0.8 microns. 4. The continuous yarn or tow of claim 3, wherein said thickness is at least about 1.2 microns. 5. The continuous yarn of claim 1, wherein the standard deviation of the coating thickness is less than 30% of the average coating thickness both around the circumference of each fiber and from fiber to fiber. Or tow. 6. A continuous yarn or tow according to claim 1, in which the majority of the fibers are individualized and non-agglomerated. 7. The continuous yarn or tow of claim 1, wherein more than about 70% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 8. The continuous yarn or tow of claim 7, wherein more than about 80% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 9. The continuous yarn or tow of claim 1, wherein the core is comprised of carbon, graphite, polymer, glass, ceramic, or any combination thereof. 10. The continuous yarn or tow according to claim 1, wherein said core is made of carbon. 11. A cloth fabric characterized by being woven, braided, or knitted from the threads described in claim 1 alone or from a combination of threads of different materials and the threads. 12. A nonwoven sheet, characterized in that it is deposited from the yarns described in claim 1 alone or from a combination of yarns of different materials and the yarns. 13. A three-dimensional fabric characterized by being manufactured by weaving, braiding, knitting or depositing the yarn described in claim 1 alone or a combination of yarns of different materials and the yarn. Manufactured articles. 14. A composition comprising a cut product of the thread or tow according to claim 1. 15. A composition according to claim 14, adapted for use in reflecting radar, wherein the thread or tow is cut to a length related to the wavelength of one or more radar frequencies. 16. The layer of copper is deposited on the core by a two-step process, the first step comprising electroless deposition and the second step comprising electrolytic deposition. A continuous thread or tow. 17. A single fiber recovered from the continuous yarn or tow according to claim 1. 18. Steps: (a) providing a plurality of continuous lengths of metalloid core fibers; (b) immersing at least a portion of said lengths of fibers in a bath consisting of a wetting agent in an aqueous medium; c) immersing at least a portion of said length of fiber in a bath capable of rendering the fiber susceptible to electroless deposition of a metal comprising copper; and (d) electrolessly immersing said fiber with a metal comprising copper. immersing at least a portion of the length of fiber in a bath capable of plating;
depositing an electrically conductive layer of the metal on the fiber; (e) immersing at least a portion of the fiber in a bath capable of electrolytically depositing a metal comprising copper; and (f) immersing the fiber in the bath. while applying an external voltage sufficient to deposit a metal consisting of copper onto the fiber, and applying the voltage and resulting current to the core at least once.
step (b) while applying low tension to the yarn or tow and spreading the fibers; ) to (f). 19. The method according to claim 18, which is carried out continuously. 20. The method of claim 18, wherein the thickness of the one or more layers of metal on the thread or tow ranges from about 0.6 to about 3.0 microns. 21. The method of claim 19, wherein said thickness is at least about 0.8 microns. 22. The method of claim 21, wherein the thickness is at least about 1.2 microns. 23. The method of claim 18, wherein the standard deviation of the coating thickness is less than 30% of the average coating thickness both around the circumference of each fiber and from fiber to fiber. 24. The method of claim 18, wherein the majority of the fibers are individualized and non-agglomerated. 25. The method of claim 24, wherein more than about 70% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 26. The method of claim 25, wherein greater than about 80% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 27. The method of claim 18, wherein the core comprises carbon, graphite, polymer, glass, ceramic, or any combination thereof. 28. The method of claim 18, wherein said core comprises carbon. 29. The method according to claim 18, comprising the step of weaving, braiding or knitting the yarn produced by the method alone or a combination of yarns of different materials and the yarn to make cloth. 30. The method of claim 18, comprising the step of depositing the yarn produced by the method alone or in combination with yarns of different materials into a nonwoven sheet. 31. The method of claim 18, comprising weaving, braiding or knitting the material into a three-dimensional manufactured article. 32. The method of claim 18, including the step of cutting the yarn produced by the method into shorter lengths. 33. The method of claim 18, comprising cutting the produced yarn or tow into lengths related to the wavelength of one or more radar frequencies. 34. The method of claim 18, wherein the sensitizing bath (c) comprises a colloidal suspension of palladium and tin chlorides. 35. The method according to claim 18, wherein the electroplating bath (e) comprises a copper pyrophosphate plating bath. 36. The method of claim 31, wherein the bath also includes a stabilizing amount of mercaptobenzothiazole, alone or in combination with 2,2-bipyridyl. 37. A composite fiber yarn or tow produced by the method according to claim 18. 38. A single fiber, characterized in that it is recovered from a continuous yarn or tow produced by the method according to claim 18. 39. Components: (a) a continuous thread or tow of composite fibers, said thread or tow comprising a semimetallic core and at least one relatively thick, uniformly and tightly bonded electrically conductive layer of copper on said core; and (b) a matrix of (i) a metal or (ii) an organic polymeric material, the fibers being disposed within the matrix. 40, the thickness of the one or more layers of metal is about 0.6
Claim 39 in the range of ~3.0 microns
Compositions as described in Section. 41. The composition of claim 40, wherein said thickness is at least about 0.8 microns. 42. The composition of claim 41, wherein said thickness is at least about 1.2 microns. 43. The composition of claim 39, wherein the standard deviation of the coating thickness is less than 30% of the average coating thickness both around the circumference of each fiber and from fiber to fiber. 44. The composition of claim 39, wherein the majority of the fibers are individualized and non-agglomerated. 45. The composition of claim 44, wherein more than about 70% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 46. The composition of claim 45, wherein greater than about 80% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 47. The composition of claim 39, wherein the core comprises carbon, graphite, polymer, glass, ceramic, or any combination thereof. 48. The composition of claim 39, wherein the core comprises carbon. 49. The composition of claim 39, wherein the thread or tow (a) is cut. 50. The layer of copper is deposited on the core by a two-step process, the first step comprising electroless deposition and the second step comprising electrolytic deposition. Composition of. 51. The composition of claim 39, wherein the composite fibers (a) are woven or knitted into the reinforcing structure in parallel, substantially parallel relationship. 52. The metal matrix (b) is copper, aluminum, lead, zinc, silver, gold, magnesium, tin, titanium,
40. The composition of claim 39 comprising iron, nickel, alloys, or any combination thereof. 53. The composition of claim 52, wherein said metallic matrix comprises copper. 54. The core is made of graphite, the metal layer is made of copper, the copper layer is about 0.6-3.0 microns, the metal matrix is made of copper, and the graphite fibers are arranged in parallel. 40. The composition of claim 39, wherein the composition is arranged in substantially parallel relationship. 55, the steps of: (a) providing a continuous metal-coated thread or tow according to claim 39; and (b) structuring a matrix of metal around the metal-coated fibers. 1. A method of manufacturing an article comprising: forming a composite material. 56. The method of claim 55, wherein the metal matrix is constructed around a coated filament by powder technology techniques, casting or pultrusion. 57. Components: (a) fibers of a metalloid core, and (b) a metal matrix consisting of copper, the core fibers being uniformly distributed throughout the thickness of the metal matrix. CLAIMS 1. An article of manufacture comprising a region substantially free of voids and substantially matrix-free. 58, produced by direct consolidation under heat and pressure of a continuous thread or tow of composite fibers, said thread or tow having a majority core and on said core at least one relatively thick, uniform, stiff 58. The article of claim 57, having an electrically conductive layer of copper adhered thereto. 59, the thickness of the one or more layers of metal is about 0.6
Claim 58 in the range of ~3.0 microns
Items listed in section. 60. The article of claim 59, wherein the thickness is at least about 0.8 microns. 61. The article of claim 60, wherein the thickness is at least about 1.2 microns. 62. The article of claim 58, wherein the standard deviation of the coating thickness is less than 30% of the average coating thickness both around the circumference of each fiber and from fiber to fiber. 63. The article of claim 58, wherein the majority of the fibers are individualized and non-agglomerated. 64. The article of claim 63, wherein more than about 70% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 65. The article of claim 64, wherein greater than about 80% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 66. The composition of claim 39, wherein said matrix (b) is an organic polymeric material. 67. The composition of claim 66, wherein the organic polymeric material is substantially non-conductive. 68. The organic polymer material is polyester, polyether, polycarbonate, epoxide, epoxy-novolac, epoxy-polyurethane, urea-type resin, phenol-formaldehyde resin, thiourea resin, melamine resin, urea-aldehyde resin, alkyd resin, polysulfide. resin, vinyl organic prepolymer resin, polyfunctional vinyl ether, cyclic ether, cyclic ester, polycarbonate co-ester, polycarbonate co-ester
67. The composition of claim 66 selected from the group consisting of silicone, polyetherester, polyimide, polyamide, polyesterimide, polyamideimide, polyetherimide, and polyvinyl chloride. 69, the organic polymer material (i) comprises the composite fiber (
Claim 6, present together with a woven, braided, knitted or non-woven fabric foil, sheet or mat consisting of a)
An article of manufacture characterized in that it comprises a composition according to item 6. 70, the organic polymer material (b) comprises the composite fiber (
Claim 6 reinforced with a woven, braided, knitted or non-woven fabric foil, sheet or mat consisting of a)
A manufactured shaped article characterized in that it is formed from the composition according to item 6. 71. Claim 39, wherein said organic polymeric material (b) is reinforced with composite fibers (a) in comminuted form.
Compositions as described in Section. 72. The organic polymer material (b) is an epoxy;
67. The composition of claim 66, wherein the conductive core of the composite fiber (a) is carbon and the conductive metal layer is formed from copper. 73. An injection molding compound consisting of elongated granules, each of the granules containing a bundle of elongated composite fibers, the composite fibers having a semimetallic core and on the core, the composite fibers having at least one layer. a relatively thick, uniform and tightly bonded conductive layer made of copper, the fibers extending substantially parallel to each other in the longitudinal direction of the grains, and a thermally stable film forming property. The injection molding compound is substantially uniformly dispersed throughout the granules in a thermoplastic adhesive. 74, the thickness of the one or more layers of metal is about 0.6
Claim 73 in the range of ~3.0 microns.
Injection molding compound as described in Section. 75. The injection molding compound of claim 74, wherein said thickness is at least about 0.8 microns. 76. The injection molding compound of claim 75, wherein said thickness is at least about 1.2 microns. 77. The injection molding compound of claim 73, wherein the standard deviation of the coating thickness is less than 30% of the average coating thickness both around the circumference of each fiber and from fiber to fiber. . 78. The injection molding compound of claim 73, wherein the majority of the fibers are individualized and non-agglomerated. 79. The injection molding compound of claim 78, wherein more than about 70% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 80. The injection molding compound of claim 79, wherein greater than about 80% of the fibers are individualized and non-agglomerated. 81. The injection molding compound of claim 73, wherein said core comprises carbon, graphite, polymer, glass, ceramic, or any combination thereof. 82. The injection molding compound of claim 73, wherein said core comprises carbon. 83. The adhesive comprises a combination of: (a) poly(C_2-C_6 alkyloxazoline) and (b) poly(vinylpyrrolidone), wherein the adhesive substantially surrounds each said filament. An injection molding compound according to Range 73. 84. The injection molding compound of claim 73, wherein component (b) comprises from about 7.5 to about 75% by weight of the combined weight of components (a) and (b). 85, the granules are about 0.05 to about 0.48 cm (about 1/
74. The injection molding compound of claim 73, having a diameter of 48 to about 3/16 inch. 86, the granules are about 0.08 to about 0.32 cm (about 1/
74. The injection molding compound of claim 73, having a diameter of 32 to about 1/8 inch. 87. The injection molding compound of claim 73, wherein the amount of thermoplastic adhesive is not substantially greater than an amount that maintains the integrity of the fiber bundle during handling. 88, reinforcing filament is 67.5-97.5% by volume
74. The injection molding compound of claim 73, wherein the thermostable film-forming adhesive comprises from 2.5 to 32.5% by volume. 89, the reinforcing filaments constitute 85-95% by volume and the heat-stable film-forming adhesive corresponds to 5-95% by volume.
88. The injection molding compound of claim 87 comprising 15% by volume. 90. The injection molding compound of claim 74, wherein the thermoplastic adhesive comprises poly(ethyloxazoline). 91, poly(ethyloxazoline) is about 50,000~
91. The injection molding compound of claim 90 having a molecular weight in the range of 500,000. 92. The injection molding compound of claim 74, wherein the thermoplastic adhesive comprises poly(ethyloxazoline) and poly(vinylpyrrolidone). 93, poly(vinylpyrrolidone) is about 10,000-2
93. The injection molding compound of claim 92 having a molecular weight in the range of 20,000. 94, an injection molding composition comprising: (i) molding particles of thermoplastic resin; and (ii) the elongated particles according to claim 1; The amount of (ii) is (i
)+(ii). 95. In an injection molding process, an injection molding process comprising a mixture of (i) thermoplastic molding granules; and (ii) an effective amount of the elongated granules of claim 1 to provide reinforcement. An injection molding method characterized by the step of forcing the composition into a mold.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004273401A (en) * 2003-03-12 2004-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrode connecting member, circuit module using it and manufacturing method therefor
JP2011153365A (en) * 2010-01-28 2011-08-11 Seiren Co Ltd Continuously-plating method of fiber bundle, and continuously plating apparatus
JP2017075424A (en) * 2015-10-15 2017-04-20 ウラセ株式会社 Conductive thread and manufacturing method thereof

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