KR900004771B1 - 부분품 제조용 조성물 - Google Patents

부분품 제조용 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR900004771B1
KR900004771B1 KR1019830001034A KR830001034A KR900004771B1 KR 900004771 B1 KR900004771 B1 KR 900004771B1 KR 1019830001034 A KR1019830001034 A KR 1019830001034A KR 830001034 A KR830001034 A KR 830001034A KR 900004771 B1 KR900004771 B1 KR 900004771B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composition
composite
fibers
conductive
fiber
Prior art date
Application number
KR1019830001034A
Other languages
English (en)
Other versions
KR840003990A (ko
Inventor
시메온 이와스코우 리차아드
맥도널드 크럼 스티븐
Original Assignee
아메리칸 사이아나밋드 캄파니
죤 제이 헤이간
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 아메리칸 사이아나밋드 캄파니, 죤 제이 헤이간 filed Critical 아메리칸 사이아나밋드 캄파니
Publication of KR840003990A publication Critical patent/KR840003990A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR900004771B1 publication Critical patent/KR900004771B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/10—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer characterised by a fibrous or filamentary layer reinforced with filaments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4209—Inorganic fibres
    • D04H1/4234—Metal fibres
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
    • D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
    • D04H1/42—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties characterised by the use of certain kinds of fibres insofar as this use has no preponderant influence on the consolidation of the fleece
    • D04H1/4382—Stretched reticular film fibres; Composite fibres; Mixed fibres; Ultrafine fibres; Fibres for artificial leather
    • D04H1/43825—Composite fibres
    • D04H1/43828—Composite fibres sheath-core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

부분품 제조용 조성물
제1도는 본 발명에서 사용하기 위해 전해도 금된 흑연 복합섬유의 확대 횡단면도.
제2도는 본 발명에서 사용하기 위한 수 많은 복합섬유의 투시도.
제3도는 본 발명에서 사용하기 위한 수 많은 복합섬유로 구성된 부직매트의 투시도.
제4도는 전기 전도성 표면 합판을 갖는 적층체의 형태로서 본 발명의 신규 성분에 대한 확대횡단면도.
제5도는 본 발명의 또 다른 성분에 대한 확대 횡단면도.
제6도는 전기 전도성 가스켓을 형성하도록 잘려진 평면 쉬트 형태로서 본 발명의 신규 부분품에 대한 평면도.
제7도는 제4도에 나타낸 신규 적층체를 사용한 비행기 날개의 횡단면도.
제8도는 전도성 잉크로서 본 발명의 또 다른 부분품을 이용한 신규 인쇄된 회로판의 투시도.
제9도는 전도성 접착체 형태로서 본 발명의 또 다른 부분품을 이용한 신규 접착성 연결부의 부분단면 투시도.
제10도는 전기 기구에 대한 적층체의 형태로서 본 발명의 또 다른 부분품을 나타내기 위해 부분적으로 잘려진 텔레비젼 상자의 투시도.
제11도는 본 발명에 따라 강도 손상을 측정하기 위해 터미널 및 관련 부품을 갖는 전도성 쉬트를 구체화시킨 적층된 성분의 단면에 대한 부분 투시도임.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 복합섬유 12 : 코어
14 : 전도층 16 : 섬유다발
18 : 부직매트 20 : 중합물질
22 : 전도성 적층체 24 : 기본 적층체
26 : 표면합판 28,36 : 중합체 필름
30 : 비행기 날개 32 : 코어
34 : 전도성 적층체 38 : 가스켓
40 : 기판 42 : 잉크
44 : 접착성 연결부 46,48 : 전도체
50 : 쉬트 52 : 전도성 쉬트
54 : 터미널 56 : 저항계
본 발명은 여러분야에 유용한 부분품으로 전환될 수 있는 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전도성 부분품을 제조할 수 있는 전기 전도성 복합섬유로 강화된 중합물질을 포함하는 조성물을 제공한다.
탄소, 붕소, 탄화규소, 이산화티탄 등과 같은 세미-금속 및 비금속의 섬유는 필라멘트, 위스커(whisker), 매트 및 천의 형태로서 유기 중합물질을 강화시키는데 유용한 것으로 알려졌다.
이러한 섬유로 강화된 플라스틱 함유물질은 항공기, 자동차, 사무실 자재, 스포츠 용구 및 기타 분야에서 알루미늄, 강철, 티탄, 비닐 중합체, 나일론, 폴리에스테르등과 같은 종래의 저강도물질로된 무거운 성분을 대체시키므로써 여러분야에 이용된다. 수 많은 분야에서 유용한 물품 또는 그의 부분품을 제조할 수 있는 것으로서 전기 전도성 및 열 전도성이 있는 강화된 중합체 조성물을 제공할 필요성이 점점 증가하고 있다.
종래에, 중합물질에 전기 전도성을 부여하려는 노력으로 많은 성공을 거두었다. 중합체에 탄소섬유를 혼합하는 것이 시도되었으나, 전기 전도성을 얻기 위해서는 많은 탄소섬유를 첨가해야하기 때문에 기타 바람직한 특정 중합체 특성을 크게 감소시킨다. 은 또는 기타 금속편(片) 및 금속 피복 유리구(球)를 중합체에 첨가해 왔지만, 전기 전도성을 부여하기 위해서 많은 양의 금속이 필요하며 대부분의 경우에 비경제적이고 중합체 특징도 감소하게 된다. 금속 피복구의 또 다른 문제는 금속구 결합력이 고속혼합같은 보통 중합체 가공시 금속이 구로부터 벗겨지거나 떨어지는 것을 방지하기에 충분하지 못하며 그 결과 최종제품의 전기 전도성이 감소된다는 것이다.
섬유 및 필라멘트, 특히 전기 전도성 금속이 피복된 탄소 필라멘트를 제공하려는 수 많은노력이 시도되었으나 실패하였다. 과거에는 얇은 금속 표면층이 진공증착(예, 미국특허 제 4,132,828호 참조), 무전해 증착, 및 전해 증착(예, 미국특허 제 3,622,283호 참조)에 의해 필라멘트에 증착되었다. 이들 각 방법에서는 섬유에 대한 금속 피복물에 만족할 만한 결합력을 갖는 복합섬유를 제조하는데 실패했다. 이들 섬유가 편조(braiding), 분쇄, 위이빙(weaving), 고전단 혼합, 페인트로울 혼합, 압출 등과 같은 중합물질의 강화처리시 발생하는 바와 같이 휘거나 꼬여질 때, 금속 피복물은 섬유코어를 주름지게하고, 휘게하며, 조각으로 만들며 떨러져 나가게 한다. 이와같이 종래의 섬유가 중합체 조성물에 혼용될 때 바람직한 정도로 균일하고 일정한 전기 전도성을 제공하지 못한다. 종래의 복합섬유는 탄소 필라멘트에 존재하는 경계층으로 인해 금속이 필라멘트에 만족스럽게 결합되지 않는 단점이 있다. 금속의 접착력이 나쁘면 처리문제를 발생시킬 뿐만 아니라 진동 및 충격될 때 전도성이 저하되는등 최종목적이 크게 저하된다.
이들 경계층은 고강도 탄소섬유를 제조하는 동안 형성된다. 타소 섬유는 중합체 섬유(예, 아크릴로니트릴 중합체 또는 공중합체를 2단계로 가열하므로서 제조된다. 제1단계는 휘발성분을 제거하고 탄화하며 제2단계에서는 비결정 탄소를 결정질 탄소로 전환하는 것이다. 이러한 과정동안 탄소가 비결정으로부터 결정으로 변화한 다음 가는 섬유로 된다는 것은 공지되어 있다. 섬유가 흑연화동안 늘어날 때, 강도 높은 섬유가 제조된다. 이는 경계층의 형성을 뜻하는데, 이 이유는 결정이 성장하므로서, 불완전결합, 모서리-모서리 스트레스, 형태차이로 인해 높은 표면 에너지가 형성되기 때문이다. 이러한 형태의 새로운 탄소 피브릴(가는 섬유)은 화학적으로 견고하게 결합된 비탄소 표면층을 제조하기 위하서 공기로 산소, 더욱이 유기물질을 제거할 수 있다. 약간의 경계층 불순물은 용매 처리에 의해 제거될 수 있다. 어떤 경우에도, 경계층은 일반적으로 금속과 맨안쪽의 피브릴 사이의 결합 형성을 저해한다.
매우 높은 외부전원이 이용되면, 균일하고 연속적으로 접착된 얇은 금속 피복물을 갖는 탄소 필라멘트로 구성된 복합섬유는 섬유를 전해 도금하므로서 제조될 수 있다는 것이 미합중국 동시출원 358,637호에서 기술되어있다. 전압은 피브릴과 직접 접촉하도록 경계층을 통해 금속을 밀어넣기에 충분한 에너지를 제공할 정도로 충분히 높아야 한다. 코어에 대한 금속의 결합력은 금속 인장강도의 약 10% 이상 이므로 이들 복합 섬유는 금속의 탄성 한계가 초과 될 때 섬유의 인장면에서 균열 또는 부서지지 않을 뿐만 아니라 섬유의 압착면에서 횡적으로 파괴되지 않고 굽혀질 수 있다. 이들 섬유는 천, 야안(yarn), 매트 등을 만들 수 있으며 금속이 파손되지 않고 접히거나 매듭 지어질 수 있다. 이들은 플라스틱 및 금속으로 강화될 수 있다.
상기 한 동시 출원에서 기술된 복합섬유는 만족할 만한 전기전도도를 갖고 용도가 다양한 부분품으로 전환될 수 있는 중합물질에 혼합될 수 있다는 것을 알아냈다. 전기 및 열전도성은 복합섬유의 비교적 낮은 농도에 의해 제공될 수 있으므로 기타 바람직한 중합체 특성은 별로 저하되지 않는다.
본 발명에서는 강화된 전도성 부분품으로 전환될 수 있는 신규 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 전도성을 거의 또는 전혀 갖는 않는 (1)중합물질과 (2)복합섬유로 구성되어 있다. 복합섬유 중 대부분은 전기 전도성 코어와 단독 또는 기타 섬유와 함께 적어도 하나의 전해증착성 금속이 상기 코어에 견고하게 접착된 적어도 하나의 얇고 균일한 전기 전도성층을 갖는다. 상기 조성물 중 복합섬유의 양은 상기 조성물로부터 제조된 성분에 전도성을 부여하기에 유효한 양이다.
비전도성 중합물질(ⅰ)은 본 발명에 의해 제공된다. 본 발명의 복합섬유(ⅱ)는 금속의 인장강도 보다 약 10% 이상 높은 금속-코어 결합력을 가지며, 고압 전해 도금기술에 의해 제조될 수 있다. 복합섬유(ⅱ)는 짜거나 뜨거나 짜지지 않는 직물, 쉬트 또는 매트형태로 존재할 수 있다. 양호한 실시예에서, 복합섬유의 세미-금속 코어는 탄소, 붕소 또는 탄화 규소이지만, 탄소 필라멘트가 특히 양호하다. 전해증착성 금속층은 니켈, 은, 아연, 구리, 납, 비소, 카드뮴, 주석, 코발트, 금, 인듐, 철팔라듐, 백금, 털루륨, 텅스텐 및 이들의 혼합물로 될 수 있다.
본 조성물로 부분품을 제조할 수 있다. 제조방법을 선택된 중합물질에 따라 좌우되며, 열, 빛, 촉매, 촉진제 등에 의해 성형 및 경화될 수 있다.
본 발명의 부분품에 대한 예로는 전기 전도성 적층체, 전도성 피복물, 전도성 접착제, 전도성 잉크, 전도성 가스켓 그리고 전도성 코오킹(caulking) 및 봉함용 콤파운드가 있다.
본 발명은 또한 기본 구조물로서 본 발명의 강화되고 전기 전도성이 있는 신규 부분품을 갖는 신규 제품에 관한 것이다. 이들 신규 제품의 예로는 교통수단(예, 항공기, 우주선, 자동차 및 배), 스포츠 용구, 사무실 시설 및 전기기구에 대한 부품; 인쇄된 히로판; 피뢰침 및 안테나에 대한 부품이 있다.
본 발명의 또 다른 목적과 장점은 하기 기술과 첨부 도면을 참고로 자세히 설명된다.
본 발명은 부분품 및 이 부분품을 갖는 신규 제품으로 제조될 수 있는 신규 조성물을 제공한다. 본 조성물은 (ⅰ)전도성이 거의 또는 전혀 없는 중합물질과 (ⅱ)전도성 복합섬유로 구성되어 있다.
본 발명의 조성물에 사용하기 위한 중합물질은 많이 있지만, 일반적으로 알려진 중합물질이 이용된다. 본 발명에서 유용한 공지된 중합물질은 폴리에스테르, 폴레에테르, 폴리카보네이트, 에폭시, 페놀릭, 에폭시-노볼락, 에폭시-폴리우레탄, 요소수지, 페놀-포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 멜라민 티오우레아 수지, 요소-알데히드수지, 알키드 수지, 폴리설파이드 수지, 비닐 유기 예비중합체, 다기능 비닐 에테르, 환형에테르, 황현 에스테르, 폴리카브네이트-CO-에스테르, 폴리카보네이트-CO-실리콘, 폴리에테르 에스테르, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에스테르이미드, 폴리아마이드 아미드, 폴리에테르 이미드와 염화폴리 비닐이 있다. 중합물질은 단독 또는 공중합체와 함께 존재할 수 있다. 또한 융합성 중합 혼합물도 사용될 수 있다. 다시 말해서, 종래의 중합물질은 선택될 수 있으며 선택된 특정 중합체는 일반적으로 본 발명에 중요하지 않다. 중합물질은 복합섬유(ⅱ)와 혼합될 때 본 발명의 부분품을 제조하기 위해 단독 또는 촉매, 촉진제, 가교제 등과 함께 열 및 빛에 의해 전환될 수 있어야 한다.
본 발명에서 사용하기 위한 전기 전도성 복합섬유는 제1-3도에 나타났다. 제1도에서 복합섬유는 10으로 나타내졌다. 복합섬유 10은 전기 전도성 세미-금속 코어 12와 적어도 하나의 전해증착성 금속이 상기 코어에 견고하게 접착된 적어도 하나의 얇고 균일한 전기 및 열 전도층 14로 구성되어 있다. 세미-금속코어 12는 탄소, 붕소, 탄화규소 또는 기타 섬유로 제조될 수 있지만, 탄소 피브릴 또는 필라멘트가 특히 양호하다. 코어물질로서 사용하기 위한 섬유는 시중에서 구입할 수 있다. 특히, 적당한 섬유는 허클레스 컴퍼니, HITCO, 그레이트 레이크스 카아본 컴퍼티, AVCO 컴퍼니와 미국의 여러 회사로부터 구입할 수 있다. 어떤 탄소 섬유는 일반적으로 미국 특허 제 3,677,705호에 기술된 방법에 의해 제공된다. 전형적으로, 탄소 섬유는 폴리(아크릴로니트릴) 섬유같은 중합체 섬유를 2단계로 가열하므로서 제조된다. 제1단계는 휘발성분을 제거함과 동시에 탄화하는 단계이고, 제2단계는 비결정 탄소를 결정질 탄소(흑연 및 기타 결정질 물질 포함)로 전환하는 단계이다. 이 과정동안, 탄소는 비결정질로부터 결정질로 전환된 다음 피브릴로 다시 전환된다. 섬유는 흑연화 동안 팽창되고 섬유강도는 커진다.
전도성 및 전해증착성 금속층 14는 전기에 의해 기판에 증착될 수 있는 어떤 금속으로 제조될 수 있다. 양호한 실시예에서 피복 금속은 니켈, 은, 아연, 구리, 납, 비소, 카드뮴, 주석, 코발트, 금, 인듐, 이리듐, 철, 파랄듐, 백금, 텔루륨, 텅스텐 또는 이들의 혼합물이다.
복합섬유 10은 전기 전도성 부분품을 제공하도록 중합물질과 혼합하기에 적당한다. 복합섬유 10은 매우 높은 가로세로비(즉 직경에 대한 길이의 비)를 갖고 있으므로 중합체 매트릭를 통한 전도성 통로를 제공하기 위한 섬유 사이의 치밀한 접촉은 비교적 적은량의 섬유에서, 특히 금속 피복 구에서 보다 더 낮은 양에서 이루어지며, 종래에 이용된 금속편은 전기 전도성 중합체 조성물을 제공하고자 한 것이다. 적은량의 섬유에서 전기 및 열전도성을 제공할 수 있기 때문에 중합체의 물리적 성질을 개량할 수 있다.
복합섬유는 10은 제2도에서 나타낸 바와같이 야안 또는 섬유 다발 16 또는 단일 가닥으로서 본 조성물에 존재할 수 있다. 섬유 10은 또는 다발 16은 직물 또는 천으로 직조될 수 있다. 또한, 섬유 10 또는 다발 16은 중합물질 내에서 분쇄 및 분산될 수 있으며, 본 분야의 숙련자에게 잘 알려진 종래의 기술에 따라 제3도에서 나타낸 바와같이 부직매트 18로 제조될 수 있다.
본 발명에서 사용하기 위한 복합섬유는 상기 미합중국 동시출원 358,637호에서 기술한 바와 같이 고압 전해도 금법에 의해 제조될 수 있다. 여기서 기술된 바와 같이, 코어 섬유 12는 섬유의 토우(tow)형태로 전해액에서 침지되며 적당한 전기 연결부를 통해 필요한 높은 외부전압이 이용될 수 있다. 사용된 염에 따라 전해 금속(예, 니켈, 금, 은, 구리)을 이온으로 해리하기 위해서 0.5∼2.6 볼트만이 필요할지라도, 금속을 맨안쪽의 피브릴에 접촉 및 결합하도록 경계층을 통해 금속이온을 피브릴의 표면에 부착하기 위해서는 해리 값의 5배로 큰 외부 전압을 필요로 한다. 일반적으로, 바람직하게는 10-50V 또는 그 이상의 외부전압이 이용된다. 균일하고 일정하며 견고하게 접착된 금속층이 증착될 때까지 코어 섬유 음극이 도금액에 침지된다. 이 기술에서 이용된 고정압에서, 물 같은 냉각액체에 침지함으로써 섬유에서 발생하는 열을 감소하기 위해 도금액에 들어가고 나올 때 섬유를 냉각해야 한다.
이와 같이해서 제조된 복합섬유 10은 금속 중착물의 인장강도 중 적어도 약 10%로 대부분의 섬유에서 금속-코어 결합 강도를 나타낸다. 더욱이 양호한 복합섬유는 금속 증착물의 인장강도 중 적어도 50-99%의 금속-코어 결합력을 나타낸다. 각 섬유에서의 결합력은 섬유가 탄성한계의 초과로 인해 인장력을 받는 면에서 피복물을 파괴하기에 충분하도록 휘어질 때, 압축면에서의 피복물은 코어에 결합된 채로 유지되며 균열되지 않게 하기 위해 충분하다. 섬유는 일반적으로 보통 또는 특수 중합체 처리동안 급속 피복물을 잃지 않는다.
본 발명의 조성물은 수 많은 부분품으로 제조될 수 있다. 본 발명의 양호한 실시예에서, 조성물은 제3도에서 나타낸 바와같은 복합섬유의 부직매트가 에폭시 수지 또는 페놀 수지를 알콜 용매에 용해하므로서 제조된 중합체 수지용액에 침지 및 습윤되므로서 제조된다. 방향이 일정하지 않은 섬유, 부직물과 편직물 같은 기타 형태가 사용될 수 있다. 이 조성물은 전기 전도성 적층체를 제조하는데 유용한 수지 함침 프리프레그(prepreg)의 형태로 전기 전도성 부분품으로 제조될 수 있다. 특히, 중합체 수지 용액-습윤 매트는 알콜 용매를 제거하기 위해서 가열될 수 있다. 용매가 완전히 제거될 때, 임의로 배열된 층을 구성하고 복합섬유 또는 중합 수지층(이 경우에 에폭시 또는 페놀 수지층)을 갖는 섬유 다발을 피복하고, 매트내의 공간 및 틈새를 채우므로써 부분품을 제조된다.
이는 제3a도에서 확대되었다. 매트 18은 약 0.125-3.5인치 길이로 잘려진 복합섬유 다발 16으로 구성되어 있다. 매트 18은 중합수지 용액에 침지되며 용매를 제거하기 위해서 가열된다. 그 결과 형성된 수지-함침 매트는 단일 구조로 만들기 위해 분쇄된 복합섬유 다발 16 사이에 틈새와 공간을 메우는 중합물질 20을 함유한다. 이와 같이 제조된 수지 함침 프리프레그는 표준크기로 잘려질 수 있으며, 몇몇 프리프레그는 종래의 레이업(lay up)을 형성하기 위해서 다른 것의 상부에 배열될 수 있다. 레이업은 다시 종래의 적층기에서 가압하에 가열되며, 상기 적층기는 중합체 수지로 하여금 흐르거나 경화시키므로 레이업의 층을 용융시켜 경화된 일정한 적층체를 형성한다. 이들 적층체를 제조하기 위함 함침, 건조, 레이업 및 결합 단계는 본 기술에서 잘 알려져 있다. 물질, 처리 및 가곡에 대한 참고문헌은〔the Encyclopdia of Polymer Science and Technology, 8권, 121-162면, Interscience, 뉴욕 1969〕가 있다.
본 발명에 따라 제조된 적층체는 절단 또는 성형되어 여러 가지 유용한 부품으로 제조될 수 있다. 예를 들면, 적층체는 모터같은 전기부품 또는 장치의 하우징 또는 기본 구조물로 제조될 수 있으며, 하우징은 전기 전도성이 있어야 한다.
또다른 실시예에서, 본 발명의 조성물은 제3도의 매트 18 같이 복합섬유로 된 얇고 비 전도성 중합체 필름 또는 쉬트와 직조 및 부직 쉬트 등을 포함한다. 중합체 필름 또는 쉬트는 중합체를 카렌다 기계의 가열된 로울 사이에 형성된 립으로 압출하거나, 또는 중합물질을 적당한 용매에 용해한 후 중합체 용액을 릴리이스 쉬트(예, 릴리이스 크라프트지)에 "나이프 오버 로울"제피기로 피복한 다음 용매를 제거하기 위해 기열하는 것과 같은 종래의 필름 제조방법에 의해 제조될 수 있다. 중합체 필름 또는 쉬트는 100°-200℉로 가열된 후, 2개의 층을 카렌다의 가열된 닙 사이로 통과시키므로써 복합섬유의 부직매트로 적층된다. 그 결과 전도성 매트로 지지된 용융 중합체 필름 형태의 부분품은 적층체에 대한 표면 합판으로서 유용하다.
특히 제4도에서는 신규 전기 및 열 전도성 적층체 22를 나타낸다. 적층체 22는 기본 적층체 24와 표면합판 26으로 구성되어 있다. 양호한 실시예에서, 기본 적층체 24는 수지 함침 섬유, 직조천 또는 매트의 다수 층으로 제조되었다. 프리프레그는 고체 적층부분을 형성하도록 용융되었다. 역서 종래의 프리프레그 물질로부터 제조된 기본 적층체를 포함하고 있을지라도, 기타 적층체 구조물은 기본 적층체 24를 포함하며, 기본 적층체는 적층체로 될 필요성이 없으며 목재 또는 플라스틱 같은 기타 물질로 구성된 고체 부품으로 될 수 있다. 더욱이, 전도층이 경화된 적층 구조물 내에 존재하는 구조를 제공하는 것이 고려되고 있다. 표면 합판 26은 복합섬유 매트 18에 접착된 중합체 필름 28을 포함한다. 표면 합판이 압축가열에 의해 접착될 수 있을지라도, 표면 합판 26은 일반적으로 레이업 및 기본 적층체의 제조시 압축-가열 단계 동안 기본 적층체 24에 접착된다. 완결된 적층체는 표면을 균일하고 부드럽게 하여 더 이상 마무리 공정이 필요없다.
복합 표면 합판 26과 복합 적층체 22는 자동차 같은 부품으로서 매우 유용한다. 특히, 신규 날개 30은 기본 구조물로서 제4도의 적층체 22를 용융하여 제7도에서 기술되어 있다. 날개 30은 항공기의 날개형태이다. 날개 30은 제4도의 신규 전기 전도성 적층체 2를 포함하는 접착된 외부 피복물을 갖느 구조물질 코어 32로 구성되어 있다. 일차 구조물 코어 32는 알루미늄 같은 벌집 모양의 고강도 물질로 제조될 수 있다. 날개 구조물 30은 항공기에 대한 뇌격소멸장치에 유용하다. 과거에 항공기가 뇌격될 때 비금속 부품은 비전도성으로 인해 크게 손상 되었다. 적층체 22가 날개 30의 외부 표면을 형성한 상태에서 항공기를 뇌격한다면, 그 결과 생성되는 전류는 전도성 섬유매트와 전도성 기본 적층체를 통해 전도 및 소명되어 날개에 대한 손상위험을 감소시킨다.
전도성 표면 합판/전도성 적층체는 접착체 또는 압축가열 융해 같은 종래 방법에 의해 코어에 접착될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양호한 실시예에서, 조성물은 절단 또는 분홰된 섬유 10 또는 분산된 섬유다발 16을 갖는 비전도성 중합물질로 구성되어 있다. 절단 또는 분쇄된 섬유는 고속혼합, 로스 배큐엄 플래너터리 혼합, 압출 등과 같은 적당한 방법에 의해 중합물질에 분산될 수 있다. 복합섬유의 길이는 약 3인치(양호하기로는 1인치 이하이며, 가장 양호하기로는 1/4인치 이하임)이다. 바람직한 정도의 전기 전도성을 제공하기에 충분한 첨가된 복함섬유의 양과 섬유 길이는 조성물에 대한 특수 용도에 따라 변한다.
이 조성물은 항공기, 우주선, 자동차, 배등에 대한 구조물 부품의 외부 표면에 직접 이용된 다음 경화되어 단단한 보합 피복물을 제조한다. 이와 같이 처리된 부품은 상기 피복물을 포함하지 않는 부품 보다 더 쉽고 완전하게 도금 및 장식될 수 있다. 그 이유는 피복물의 전기적 성질로 인해 부품으로 하여금 방전 및 전기도금될 수 있게하기 때문이다. 이 조성물은 또한 낙뢰를 효과적으로 보호하기 위해 항공기 부품의 표면에 이용될 수 있다.
전도성 적층체 34의 또 다른 실시예는 제5도에 나타냈다. 적층체 34는 복함섬유의 침투를 지지된 중합체 필름으로 구성된 표면 합판 대신에 중합체 필름 36이 절단 또는 분쇄되어 분산된 섬유를 갖는 것을 제외하고, 제4도에 적층체 22와 유사하다. 이 전도성 중합체 필름을 사기한 바와 같이 적층체 24에 결합될 수 있다.
본 조성물은 절단 또는 분쇄되어 분산된 복합섬유를 갖는 탄성중합체 물질(예, 스티렌-부타디엔 고무)로 구성된 조성물을 포함한다. 이들은 각각 카렌다 또는 압출에 으해 기타 형태뿐만 아니라 더 두꺼운 필름 또는 쉬트로 주조된 다음 경화될 수 있다. 쉬트는 제6도에 나타낸 가스켓 38과 같은 전도성 가스켓을 제조하기 위해 펀취 또는 절단될 수 있다. 이들 탄성 중합체 조성물의 한 장점은 절단된 섬유의 양이 낮으면 경화된 제품에 유효한 전도도를 제공할 수 있다. 과거에는 은 조각 또는 기타 금속 입자의 많은 양이 전기 전도도를 얻기 위해 탄성중합체 내에 분산되어야 하는데 이 때문에 중합체의 가요성 또는 탄성 중합 성질을 감소시킨다. 본 발명에 따라 제조된 가스켓은 전기 및 열 전도성이 있으며 양호한 탄성중합성질을 나타낸다.
본 조성물은 또한 전도성 잉크 조성물을 제공한다. 용매와 절단 또는 분쇄되어 분산된 복합섬유를 포함한 중합체 물질(예, 경화성 에폭시 수지 조성물)은 적당한 점도를 갖도록 제조될 수 있으며, 조성물은 브러시, 펜 또는 롤러에 의해 기판의 표면에 이용된 다음 기판의 표면을 따라 경화된 전도성 통로를 열 또는 빛에 의해 경화될 수 있다.
본 발명의 전도성 잉크 조성물은 제8도에 나타낸 바와 같이 인쇄된 회로판의 제조시 특별히 이용된다. 잉크 조성물은 종래의 실크 스크린 기술에 의해 회로판 40 기판에 이용될 수 있다. 일반적으로 잉크묻은 롤러는 인쇄될 회로의 포지티브 상을 갖느 주형 위로 통과된다. 롤러는 주형위로 통과되고 전도성 잉크는 기판 40의 표면에 전달되어 회로 42의 포지티브 상을 형성한다. 기판 40과 잉크 42는 경화되어 전기 전도성 회로를 회로판 40에 남긴다. 본 발명의 전도성 잉크는 인쇄된 회로판을 제조하기 위한 2단계 공정(즉, 이용단계와 경화단계)을 제공한다. 이는 종래 보다 양호한 방법이다. 종래의 방법에서는 기판을 구리로 도금하고, 구리를 광중합 저지 필름 층으로 피복하고, 광저항 층을 주형을 통해 경화 활성 방사선에 노출하여 인쇄돌 회로에 해당하는 저항 필름의 일부를 선택적으로 경화한 다음, 경화되지 않은 저항 필름을 용해 및 제거한 후 보호되지 않고 바람직하지 않은 구리 필름을 제거할 필요가 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 본 조성물은 중합물질이 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 나일론 등인 성형 조성물; 절단 또는 분쇄된 섬유를 갖는 수지 성형 조성물 또는 직조된 매트이다. 섬유는 종래 방법에 의해 수지에 분산되며 조성물은 압출되어 조각을 형성한다. 조각은 종래의 방법에 따라 사출성형되어 전기 전도성 성형 부품을 제조할 수 있다. 성형된 폴리에스테르 수지 부품은 전도성 뿐만 아니라 물리적 성질이 우수하다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 전기장치에 대한 포팅(potting)화합물로서 그리고 코오킹 및 봉함용 콤파운드로서 전도체를 결합 또는 수리하는데 유용한 1 및 2부분의 전도성 전착제 조성물로 구성되어 있다. 본 발명의 일부분 접착제 조성물은 에폭시 또는 폴리에스테르, 또는 이와 유사한 적당한 수지, 촉매, 촉진제 및 가교제와 절단 또는 분쇄된 복합섬유로 구성되어 있다. 수지 조성물이 제조되고, 복함서유는 섬유를 습윤시키도록 조성물을 혼합되며, 섬유의 표면 효과로 인해 요변성 페이스트가 형성된다. 접착성 페이스트 조성물은 2개의 전기 전도체 사이에 이용된후 열에 의해 경화되어 제9도에 나타낸 전기 전도성 접착성 연결부 44를 형성할 수 있다. 접착성 연결부 44는 각각 전기 전도체 46과 48에 견고하게 결합되며 인장 강도와 전도성이 우수하다.
2-부분 전기 전도성 접착제 페이스트 조성물은 에폭시 또는 폴리에스테스 수지와 분쇄 또는 절단되어 분산된 복합섬유를 포함한 부문 A와 경화제(예, 폴리카르복실산 또는 산무수물, 폴리아마이드 등); 촉매(예 3차아민); 및 분쇄된 복합섬유를 포함한 부분 B로 구성되어 있다. 사용시 부분 A와 B는 완전 혼합되어 주위온도에서 경화되는 요변성 페이스트 조성물을 형성한다. 페이스트가 겔화되거나 경화되기 전에 페이스트에 섬유가 균일하게 분산되도록 접착제 조성물의 두부분에 분산된 복합섬유를 갖는 것이 양호하다. 복합섬유는 부분A 또는 B에 단독적으로 존재할 수 있으며, 이 경우에 조성물을 완전히 혼합하여야 한다. 2부분 조성물로부터 제조된 페이스는 제9도에서 나타낸 바와같이 전도성 연결부 44를 형성하기 위해 2개의 전도체 46과 48에 이용될 수 있다. 1부분 조성물은 전기기구의 불질을 견고하게 시멘팅(cementing) 및 분쇄하기 위한 포팅 조성물로서 이용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 또한 항공기 부품 같은 구조 부품에 대한 손상을 측정하기 위한 개량된 방법을 제공한다. 본 발명에 따라서, 적어도 하나의 복합섬유가 연신된 섬유 또는 섬유 다발 형태 또는 절단 또는 분쇄된 섬유 형태로 구조 물질의 평면 쉬트에 매립된다. 복합섬유는 중합체 쉬트를 통해 전기적인 통로와 적어도 2개의 전기터미널에서 단부를 제공한다. 본 발명의 이러한 구조는 다수의 전기 터미널과 다수의 복합섬유의 일정한 매트릭스 또는 웨브를 갖는 중합체 쉬트를 포함한다. 외부 전기 실험 장치는 터미널에 연결되어 터미널 사이에서 쉬트 전기 연속성을 측정할 수 있다. 전기 불연속은 특수 부품에 구조적인 손상을 나타내는 것으로서 복합섬유에 의해 제공된 전도성 경로의 파괴를 나타낸다. 이와 같이, 본 발명의 조성물은 전기적 분석에 의해 부품의 구조적 손상에 대한 실험을 할 수 있게 하므로 지금까지 실시된 육안 검사방법보다 우수하다.
본 발명의 이러한 특성을 쉽게 설명하기 위해서 항공기 꼬리부분 조립체 같은 부품의 완벽성(integrity)을 측정하기 위해 사용되고 있는 적층 쉬트 50이 제11도에 나타나 있다. 쉬트 50은 금속 피복 섬유의 매트 또는 직조된 것이나 부직 쉬트와 접촉시 보통 비전도성인 수지 20(예, 촉매화된 비스페놀 A 글리시딜 에테르 수지)을 포함하는 전도성 내부 합판 52와 똑같은 에폭시 중합체로 함침된 흑연 섬유의 기본 외부(상하) 적층체 24로 구성되어 있다. 전도성 쉬트 52의 외부 모서리는 저항측정기 56에 연결된 터미널 54를 갖는다. 쉬트 50에서 공간 또는 파열이 발생하면, 이는 전기 전도성 통로를 저해하는 것이며 저항 측정기 56에 의해서 측정되는 바와같이 전도도를 감소시키는 것이다. 기타 변화되는 사항은 본 분야의 숙련자가 잘 알 수 있다.
상기에서 알 수 있는 바와같이, 본 조성물은 여러 가지 부분품 및 물품을 제조하는데 유용하다. 상기 기술과 하기 실시예에는 본 발명의 양호한 실시예를 예증하기 위해 제공된다. 예를들면, 텔레비젼 수상기등에서 보통 비전도성인 플라스틱 58에는 제10도처럼 조립될 때 쉬트 18이 제공될 수 있다.
[실시예 1]
본 실시예에서는 적층체에 대한 전기 전도성 표면 합판 성분을 제조하기 위해 본 발명의 조성물을 사용하는 것에 대해 예증하고 있다.
제조된 접착성 에폭시 수지(아메리칸 시안아미드 컴페니. FM
Figure kpo00001
300)를 포함하는 중합체 필름은 다음과 같이 제조된다: 상기 수지 시료 1㎏을 진공장치가 설치된 1갈론짜리 로스플래너터리 혼합기에서 에틸렌 디클로라이드와 메틸에틸케톤의 용매 혼합물(부피비 50:50)에 용해하여 고체함량이 78-80%로 된다. 상기 성분을 완전 용해할 때까지 혼합한다. 수지 용액은 약 15분 동안 22mmHg의 감압하에서 교반에 의해 탈기된다.
수지 용액은 약 10mm의 두께로 실험실규모의 "나이트 오버 로울"피복기에 의해 실리콘 처리 크라프트지의 쉬트에 피복된다. 이와같이 제조된 크라프트지의 이면체 에폭시 필름은 실온에서 약 190℉로 오븐에서 점차 가열하여 건조한 다음 190℉에서 약 40분 동안 가열한다.
약 0.06Z/yd의 부직 매트는 미합중국 동시출원 358,637호에 기술된 내용에 따라 제조된 3/4인치 니켈도금 흑연 섬유(셀란스 코오포레이숀. CELION
Figure kpo00002
6000)로부터 제조된다.
도금된 흑연 섬유 매트와 크라프트지 이면 에폭시 수지 필름은 10-12mm닙 간격으로 고정된 2-로울 적층기의 가열된 닙로울(190℉)에 동시 통과시키므로써 적층된다. 표면 합판으로서 사용하기에 적당한 전도성 섬유매트로 지지된 연속 단일 필름 제품이 제조된다.
상기 표면 합판을 혼용한 적층체는 다음과 같이 제조될 수 있다: 상기 제조된 표면 합판 물질의 12"×12"쉬트는 폴리테트라플루오로에틸렌으로 분무하므로서 방출성을 부여 하기 위해 미리 제조된 기구 또는 12"×12" 압착판에 놓여진다. 표면합판은 모서리를 갖는 기구에 매끄럽게되고 크라프트지쉬트는 표면 합판의 에폭시 필름층으로부터 제거된다 40% 에폭시 수지 함유 흑연 또는 프리프래그(아메리칸 시안아미드 CYCON
Figure kpo00003
985GF 370PW)의 12"×12"짜리 합판 8개의 종래 레이업은 8개의 프리프레그를 각각 그 모서리에 놓음으로써 표면 합판의 섬유 매트층의 상부에 직접 제조된다. 적층체는 폴리아마이드 수지함침 유리 천물질로 피복되며, 소위 "숨구멍"으로서 섬유 유리 천의 층이 첨가된다. 이와같이 제조된 적층체 조립체는 진공 펌프가 설치된 폴리에틸렌 용기에 놓여진후, 용기에 가해지는 외부 공기 압력이 조립체에 미치도록 용기로부터 모든 과잉공기를 제거한다. 밀폐된 조립체와 진공은 고압솥에 놓여진후, 50-100psi의 공기압을 이용하는 가열/기압 공정에 도입됨과 동시에 350℉에 도달할때까지 5℉/min으로 가열한다. 고압솥 압력이 20psi에 도달할 때, 진공은 없어지며 조립체는 20-50psi 및 350℉에서 120분 동안 경화된후 150℉까지 냉각된다. 고압솥내의 압력을 제거한 다음 조립체를 떼어낸다. 적층체가 실온까지 냉각될 때, 전도성 표면 합판 은 ASTM D 257-78에 따라 표면 저항에 대한 실험을 한다. 50mm×75mm의 크기를 갖는 실험 시료는 상기에서 제조된 12"×12"적층체로부터 절단된 것이다. 직경이 5mm인 2개의 구멍은 반대편 단부로부터 25mm, 그리고 서로 25mm 떨어져서 중간선을 따라 시료에 형성된다. 2개의 테이퍼 핀 전극에 시료의 구멍에 위치하고, 시료는 50% 상대 습도와 23+2℃에서 4일동안 유지된다.
전극은 전원과 검류계에 일렬로 연결된다. 500V의 전압이 60초 동안 회로의 이용되고 검류계에서 회를 통한 전류를 측정한다. 전극 사이에서 시료의 저항은
Figure kpo00004
식으로 계산된다.
표면저항 ps는 다음식의 의해 계산된다:
Figure kpo00005
상기에서, P는 시료의 매개변수이고; g는 전극사이의 거리이며 Rs는 측정된 표면저항(오옴)이다.
표면 합판은 매우 낮은 표면저항을 갖는다.
[실시예 2]
다음 실시예서는 적층체에 대한 전도성 표면 합판으로서 분쇄된 복합섬유-충전 에폭시 수지 필름의 제조를 예증한다.
에틸렌 디클로라이드와 메틸에틸케톤의 혼합물(50/50부피비)에 용해된 촉매화 에폭시 수지계(아메리칸 시안아미드FM
Figure kpo00006
300)의 용액이 실시예 1에서와 같이 1갈론짜리 로스 플래너터리 혼합기에서 고체함량 78-80%로 제조된다. 미합중국 동시출원 358,637호에 기술된 방법에 따라 제조되고 1/64인치로 절단된 은도금 흑연 섬유 30중량 %를 혼합기에 넣고 절단된 섬유가 균일하게 분산될 때까지 혼합된다. 조성물은 20mmHg의 감압에서 15분동안 교반하므로서 탈기된다.
실시예 1에서와 같이, 에폭시 수지-절단 섬유 조성물은 실리콘 처리 크라프트지의 쉬트에 "나이프 오버 로울"피복기로 약 12mm두께로 피복된다. 피복된 크라프트지 쉬트가 오븐에서 약 190℉로 점차 가열함으로써 건조되고 이온도에서 약 40분 동안 유지하였다. 본 발명에 따른 건조 충전된 중합체 필름이 제조된다.
적층체는 실시예 1의 과정에 따라 표면 합판으로서 상기 제조된 중합체 필름으로 제조된다. 레이업은 고압솥에서 밀봉되고 경화된 프리프레그(실시예 1 참조)의 12층을 갖는다.
완결된 적층체는 더 가공하지 않고도 이용하기에 적당한 균일한 표면을 갖는다. 실시예 1에서와 같이 ASTM 0257-78에 따라 실험될때, 표면 합판은 매우 낮은 표면저항을 갖는다.
[실시예 3]
본 실시예서는 1부분 전도성 접착제로서 본 발명의 조성물의 용도를 예증한다.
접착제 조성물은 다음과 같이 제조되었다: 다음 성분을 실험실 규묘의 교반기가 부착된 용기에 도입하였다:
비스페놀 A 글리시딜 에테르 액체 에폭시 수지(다우 케미칼, DER 331)85g
비스페놀 A 글리시딜 에테르 액체 에폭시 수지(다우 케미칼, DER 331)15g
공기 혼합된 디시안디아마이드 4g
(2,4-톨릴렌)비스[디멘틸우레아]4g
용기내의 성분을 오나전 교반한 다음 1/64 인치로 절단된 은도금 흑연 섬유(실시예 2 참조)15g을 첨가한후 완전 혼합하여 섬유를 습윤시켰다. 요변성 페이스트를 제조하였다.
페이스트 접착제의 체적 저항은 다음 방법에 따라 ASTM D 2739-72에 의해 실험되었다. 한 쌍의 청동판을 크로커스 천 452로 마모한후 시약급 메틸에틸케톤으로 깨끗이 닦아냈다. 판을 20mm 간격에서 수직으로 고정하였다. 상기와 같이 제조된 접착제 페이스트는 접착성 연결부를 형성하도록 청동판 사이에 이용되었으며 과잉의 접착제 페이스트는 제거되었다. 접착된 청동판은 250℉의 오븐에서 1시간동안 경화되었으며 접착제는 판을 지지하지 않은 상태에서 실온까지 냉각되었다.
켈빈(kelvin)브리지가 청동 전극에 연결되었으며 접착성 연결부의 저항이 측정되었다. 체적 저항은 다음 식으로부터 계산되었다.
Figure kpo00007
여기서 V=체적저항 ohm-cm, Ro=측정된 저항, A=시료의 단면적 cm2, L=접착제의 두께 cm.
접착성 연결부의 체적 저항은 0.03 ohm-cm 이하이었다. 연결부는 또한 실온에서 100psi의 인장 강도를 가졌다.
[실시예 4]
본 실시예서는 본 발명의 2부분 전도성 접착제 계로서 어떻게 실시될 수 있는 가를 나타낸다.
다음 조성물이 제조된다;
부분 A:
액체 비스페놀 A 에피클로로히드린 반응생성물(쉘 케미칼 에폰 828)190g, 고체 비스테놀 A 에피클로로히드린 반응생성물(쉘 케미칼 에폰 1004)33g과 180 인치로 절단되는 도금 흑연 섬유 100g(이들 성분은 완전 혼합된 후 포장 및 보존되었다.
부분 B:
폴리아마이드아민 수지(제네랄 밀스 베르사미드 115) 170g, 3급 아민 촉매(롬앤 하아스 DMP-30) 10g과 1/80 인치로 절단된 은도금 흑연섬유 90g(이들 성분은 오나전 혼합된후 포장 및 보존되었다)
부분 A와 B는 페이스트가 형성될 때까지 교반된다. 페이스트는 한쌍의 청동판에 이용되어 10mm 접착 조인트를 형성하며, 조인트는 실시예 3의 방법에 따라 실온에서 7일 동안 경화된 후 실험된다. 전도성 접착제는 매우 낮은 체적 저항을 갖는다.
[실시예 5]
본 실시예에서는 전도성 성형 화합물로서 본 발명의 조성물의 사용에 대해 예증한다.
폴리에스테르 성형 화합물은 다음 반응물을 시그마 혼합기에 도입하므로서 제조되었다;스티렌화 열경화성 폴리에스테르 수지(USS 케미칼 MR 13017) 10.5부, 스티렌화 열경화성 폴리에스테르 수지(USS 케미칼 MR 13017)12.3부, 스테아르산 칼슘 0.6부, 탄산칼슘 40.3부, t-부틸 퍼벤조에이트 0.5부와 억제제(디부틸프탈레이트중 35% 하이드로퀴논) 0.06부 15분 동안 혼합한후, 1/4 인치로 절단된 니켈 도금 흑연 섬유(실시예 1) 25.07부를 혼합물에 첨가하여 10분 동안 혼합한다. 그 결과 형성된 폴리에스테르 예비혼합물을 150℃의 성형 프레스에서 4"원형의 주형으로 성형된다. 주형은 실시예 1에 따라 실험될 때 단위면적당 2ohm의 표면 전도도를 갖는다.
상기 조성물과 프리그레그의 우수한 열 전도도 때문에, 성형시 구조물 용구로서 이용될 수 있다. 이러한 용구는 그들의 유일한 특성 때문에 보다 급속한 열축적과 냉각의 결과로서 공정시간을 짧게할 수 있다. 반대로, 종래의 물질로 제조된 용구는 공정시간이 더 길어진다.
상기 특허, 출원 및 공보는 본 발명에서 참고로 하는 것이다. 본 발명의 양호한 실시예가 기술되었을지라도, 본 분야의 숙련자들은 쉽게 변형 및 개조할 수 있다. 예를들면, 목화 섬유, 우리섬유, 석면 등과 같은 기타 섬유를 본 발명의 조성물에 혼합될 수 있다. 더욱이, 니켈 및 은도금 흑연 섬유대신에 기타 금속 피복섬유, 특히 금피복 섬유로 전도성 성형 조성물을 제조할 수 있다. 게다가 중합물질은 내화제, 무기물 충전제등과 같은 공지의 첨가제를 함유할 수 있다. 이러한 모든 변형은 청구범위에서 규정한 바와같이 본 발명의 범위내에 속한다.

Claims (22)

  1. 전도성이 거의 또는 전혀 없는 중합물질과 복합섬유로 구성되고, 복합섬유중 대부분이 전기 전도성 비금속 또는 세미-금속 코어와 단독 또는 기타 섬유와 함께 상기 코어에 견고하게 부착된 적어도 하나의 전해 증착성 금속의 얇고 균일한 전기 전도성 층을 갖고, 조성물중 복합섬유의 양은 조성물로부터 제조된 부분품에 전기 및 열전도성을 부여하기에 유효한 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 강화된 전도성 부분품을 제조할 수 있는 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합물질이 폴리에스테르, 폴리에테르, 폴리카르보네이트, 에폭시, 에폭시-노볼락, 에폭시-폴리우레탄, 요소-형 수지, 페놀포름알데히드 수지, 티오우레아 수지, 멜라민 수지, 요소-알데히드 수지, 알키드 수지, 폴리설파이드 수지, 비닐 유기 예비중합체, 다기능 비닐에테르, 고리형에테르, 고리형 에스테르, 폴리카보네이트-CO-에스테르, 폴리카보네이트-CO-실리콘, 폴리에테르 에스테르, 폴리이미드, 폴리아마이드, 폴리에스테르이미드, 폴리아마이드 이미드, 폴리에테르이미드와 폴리비닐 클로라이드로부터 선정되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 복합섬유중 전기 전도성 세미-금속코어가 탄소, 붕소 및 탄화규소로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 전기 전도성 금속층이 니켈, 은, 아연, 구리, 납, 비소, 카드뮴, 주석, 코발트, 금, 인듐, 이리듐, 철, 팔라듐, 백금, 텔루르, 텅스텐, 및 이들의 혼합물로부터 선정된 전해증착성 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 복합섬유가 심하게 휠 때 인장력을 받는 면에서의 피복물이 파괴되고, 그 탄성한계가 초과될 때 압력을 받는 면에서의 피복물이 코어에 결합유지됨과 동시에 파괴되지 않도록 상기 복합섬유의 코어에 대한 전착성 금속층의 결합력이 충분한 것을 특징으로 하는 조성물.
  6. 중합물질이 복합섬유를 함유하는 매트, 쉬트 또는 직조, 편직 또는 부직 직물로 강화되는 것을 특징으로 하는 제1항에 조성물을 갖는 제조부품.
  7. 중합물질이 상기 복합섬유를 갖는 매트, 쉬트 또는 직조, 편직 또는 부직 직물로 강화되는 것을 특징으로 하는 제1항에 조성물을 갖는 성형부품.
  8. 제1항에 있어서, 중합물질이 분쇄된 형태의 복합섬유로 강화된 것을 특징으로 하는 조성물.
  9. 쉬트 같은 기본체와 적어도 하나의 표면위에 제6항의 부품을 갖는 필름으로 구성된 복합체,
  10. 제9항에 복합체로부터 제조된 성형부품.
  11. 다수의 쉬트중 적어도 하나가 제6항의 제조부품인 것을 특징으로 하는 복합체.
  12. 제11항의 복합체로부터 제조된 성형부품.
  13. 제8항에 있어서, 상기 조성물이 접착제 조성물, 잉크 조성물, 페이스트 또는 피복 조성물, 또는 코오킹 및 밀폐 조성물인 것을 특징으로 하는 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 중합물질이 1부분 또는 2-부분 에폭시 수지 조성물이고, 상기 복합섬유는 분쇄된 은, 니켈 또는 금피복 흑연 섬유인 것을 특징으로 하느 접착제 조성물.
  15. 제14항에 접착제 조성물로부터 제조된 성형부품.
  16. 제1항에 있엇, 상기 중합물질이 열경화성 또는 열가소성이고 상기 복합섬유가 분쇄된 니켈, 은 또는 금피복 흑연섬유로 구성되고, 성형화합물 형태로 존재하는 것을 특징으로 하는 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 중합물질이 폴리에스테르인 것을 특징으로 하는 조성물.
  18. 제16항의 성형 화합물로부터 제조된 성형부품.
  19. 가스켓을 제조하기 위해 이용된 형태 또는 쉬트를 포함하고 제1항에 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조부품.
  20. 비전도성 중합물질과 쉬트의 판형태로 잘해야 하나의 전도성 섬유를 포함하고, 섬유가 적어도 2개의 터미널에서 끝나는 연속적인 전기 통로를 형성하는 쉬트형 구조물.
  21. 제20항의 쉬트형 구조물을 복합체 형태로 만들고 적어도 2개의 터미널 포인트 사이에서 전기 연속성을 측정하므로서 고강도 조성물의 구조 완벽성을 측정하기 위한 방법.
  22. 제1항에 있어서 전해증착성 금속층의 복합섬유의 코어에 대한 접착강도가 섬유가 옷, 사, 매트등으로 제조될 수 있고 금속이 실질적으로 박리됨이 없이 접히거나 매듭지워 질 수 있는 조성물.
KR1019830001034A 1982-03-16 1983-03-15 부분품 제조용 조성물 KR900004771B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US358549 1982-03-16
US06/358,549 US4752415A (en) 1982-03-16 1982-03-16 Compositions convertible to reinforced conductive components and articles incorporating same
US358,549 1982-03-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR840003990A KR840003990A (ko) 1984-10-06
KR900004771B1 true KR900004771B1 (ko) 1990-07-05

Family

ID=23410105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019830001034A KR900004771B1 (ko) 1982-03-16 1983-03-15 부분품 제조용 조성물

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4752415A (ko)
EP (1) EP0090151A1 (ko)
JP (1) JPS58168636A (ko)
KR (1) KR900004771B1 (ko)
AU (1) AU561015B2 (ko)
BR (1) BR8301226A (ko)
CA (1) CA1186886A (ko)
DK (1) DK120983A (ko)
ES (1) ES8407525A1 (ko)
FI (1) FI83712C (ko)
IL (1) IL67868A (ko)
IN (1) IN158029B (ko)
MX (1) MX162349A (ko)
NO (1) NO166720C (ko)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4882089A (en) * 1982-03-16 1989-11-21 American Cyanamid Company Compositions convertible to reinforced conductive components and articles incorporating same
DE3372252D1 (en) * 1982-10-29 1987-07-30 Plessey Overseas Conductive gaskets
DE3465356D1 (en) * 1983-09-12 1987-09-17 American Cyanamid Co Conductive fiber mat
US4545914A (en) * 1984-08-31 1985-10-08 Dow Corning Corporation Conductive elastomers from electrically conductive fibers in silicone emulsion
DE3447391A1 (de) * 1984-12-27 1986-07-03 Otsuka Kagaku K.K., Osaka Elektrisch leitfaehige alkalimetalltitanatzusammensetzung und daraus geformte formteile
DK535487A (da) * 1986-10-14 1988-04-15 American Cyanamid Co Non-woven fibermaatte samt fremstilling og overplettering deraf
US5008042A (en) * 1986-10-28 1991-04-16 Daikin Industries Ltd. Fluororesin-containing coating composition and use thereof
US5296074A (en) * 1987-03-30 1994-03-22 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for bonding small electronic components
JPH0777088B2 (ja) * 1988-12-12 1995-08-16 北川工業株式会社 導電性の機構部品
EP0379730A3 (en) * 1989-01-25 1992-03-04 General Electric Company Extruded thermoplastic articles having improved electrical properties and methods of preparation thereof
JPH03297102A (ja) * 1990-04-17 1991-12-27 Cmk Corp プリント配線板におけるカーボン抵抗体の形成方法
US5288313A (en) * 1990-05-31 1994-02-22 Shipley Company Inc. Electroless plating catalyst
US5075039A (en) * 1990-05-31 1991-12-24 Shipley Company Inc. Platable liquid film forming coating composition containing conductive metal sulfide coated inert inorganic particles
US5120578A (en) * 1990-05-31 1992-06-09 Shipley Company Inc. Coating composition
DE4133540B4 (de) * 1990-10-12 2004-07-22 Kitagawa Industries Co., Ltd., Nagoya Flexible Folie zum Einhüllen von Nahrungsmitteln sowie Nahrungstransport-Element
JP2635253B2 (ja) * 1991-10-29 1997-07-30 日東紡績株式会社 短繊維含有ポリマー組成物およびポリマー組成物の電気抵抗制御方法
WO1993012190A1 (en) * 1991-12-19 1993-06-24 Cookson Group Plc Conductive adhesive compositions based on thermally depolymerisable polymers
EP0561064A1 (en) * 1992-03-20 1993-09-22 Lantor B.V. Conducting reinforced plastics
CA2125378A1 (en) * 1993-06-09 1994-12-10 James A. E. Bell Composition for lightning strike protection and improved electrical conductivity
US5547610A (en) * 1994-05-03 1996-08-20 Forbo Industries, Inc. Conductive polymeric adhesive for flooring containing silver-coated non-conductive fiber cores
US5516843A (en) * 1994-05-31 1996-05-14 Fiber Resin Corp. Adhesion promoter composition and products
US5503887A (en) * 1995-01-04 1996-04-02 Northrop Grumman Corporation Conductive woven material and method
US5674943A (en) * 1995-02-14 1997-10-07 The Dow Chemical Company Polycarbonate compositions modified with a polyamine compound
US5695847A (en) * 1996-07-10 1997-12-09 Browne; James M. Thermally conductive joining film
US7078098B1 (en) * 2000-06-30 2006-07-18 Parker-Hannifin Corporation Composites comprising fibers dispersed in a polymer matrix having improved shielding with lower amounts of conducive fiber
JP2002530128A (ja) 1998-11-18 2002-09-17 ラジオバスキュラー、システムズ、リミテッド、ライアビリティ、カンパニー 放射性コーティング溶液、方法および基板
US6379795B1 (en) * 1999-01-19 2002-04-30 E. I. Du Pont De Nemours And Company Injection moldable conductive aromatic thermoplastic liquid crystalline polymeric compositions
US6475933B1 (en) 2000-01-27 2002-11-05 Northrop Grumman Corporation Highly conductive elastomeric sheet
US6703123B1 (en) * 2000-02-18 2004-03-09 Mitsubishi Materials Corporation Conductive fiber, manufacturing method therefor, apparatus, and application
US6599446B1 (en) * 2000-11-03 2003-07-29 General Electric Company Electrically conductive polymer composite compositions, method for making, and method for electrical conductivity enhancement
JP5610662B2 (ja) * 2003-09-30 2014-10-22 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ 保護シート
EP1647480B1 (de) * 2004-10-13 2010-12-08 Airbus Operations GmbH Fugenabdeckung in Flugzeugen
US20070087179A1 (en) * 2005-10-17 2007-04-19 Horn Donald R Solid surface composite
GB2431374A (en) * 2005-10-20 2007-04-25 3M Innovative Properties Co Adhesive pad comprising fibrous layer of metal and polymeric fibers
US7851062B2 (en) * 2007-06-04 2010-12-14 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Metal/fiber laminate and fabrication using a porous metal/fiber preform
JP5901518B2 (ja) * 2009-06-12 2016-04-13 クイックステップ、テクノロジーズ、プロプライエタリ、リミテッドＱｕｉｃｋｓｔｅｐ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｐｔｙ，Ｌｔｄ． 高度複合構成要素の製造方法
GB0914502D0 (en) * 2009-08-19 2009-09-30 Rolls Royce Plc Electrical conductor paths
US9484123B2 (en) 2011-09-16 2016-11-01 Prc-Desoto International, Inc. Conductive sealant compositions
KR101733222B1 (ko) * 2015-04-30 2017-05-08 주식회사 지엘머티리얼즈 전도성 수지 복합체의 제조방법 및 이에 따라 제조한 전도성 수지 복합체
US10758936B2 (en) 2015-12-08 2020-09-01 The Boeing Company Carbon nanomaterial composite sheet and method for making the same
KR102563691B1 (ko) * 2016-08-26 2023-08-07 주식회사 아모그린텍 감압성 점착테이프, 그의 제조방법 및 그를 구비한 전자기기
CN111094646B (zh) 2017-07-21 2023-11-10 通用纳米有限责任公司 提供雷击保护的导电性宽幅物品
US11969963B2 (en) 2020-01-28 2024-04-30 General Nano Llc Light-weight, highly-conductive repair material
CN115216033B (zh) * 2022-07-18 2023-11-03 吉林大学 一种仿生纤维增强复合材料及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1300188A (fr) * 1961-06-09 1962-08-03 Dunlop Rubber Co Perfectionnement aux courroies de transmission et autres
US3398233A (en) * 1965-04-20 1968-08-20 Dennis G Wyman Electrical conductor of fibers embedded in an insulator
JPS5190338A (ko) * 1975-02-06 1976-08-07
JPS53139872A (en) * 1977-05-10 1978-12-06 Toray Industries Porous body comprising metal coated carbon fiber
GB1570240A (en) * 1978-05-30 1980-06-25 Btr Industries Ltd Electrically conducting resinous composition
US4234648A (en) * 1979-01-29 1980-11-18 Hexcel Corporation Electrically conductive prepreg materials
US4247596A (en) * 1979-05-10 1981-01-27 Yee Tin B Electrical fiber conductor
DE3024888A1 (de) * 1980-07-01 1982-02-04 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verbundmaterial zur abschirmung elektromagnetischer strahlung
JPS5765751A (en) * 1980-10-08 1982-04-21 Toray Ind Inc Highly electrically conductive resin composition and electrically conductive resin molded product therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
FI83712B (fi) 1991-04-30
FI83712C (fi) 1991-08-12
KR840003990A (ko) 1984-10-06
EP0090151A1 (en) 1983-10-05
IL67868A (en) 1987-01-30
DK120983A (da) 1983-09-17
ES520576A0 (es) 1984-10-01
MX162349A (es) 1991-04-26
IL67868A0 (en) 1983-06-15
FI830853A0 (fi) 1983-03-15
US4752415A (en) 1988-06-21
ES8407525A1 (es) 1984-10-01
JPS58168636A (ja) 1983-10-05
AU561015B2 (en) 1987-04-30
DK120983D0 (da) 1983-03-15
NO166720C (no) 1991-08-28
FI830853L (fi) 1983-09-17
BR8301226A (pt) 1983-11-22
NO166720B (no) 1991-05-21
AU1244983A (en) 1983-09-22
NO830896L (no) 1983-09-19
IN158029B (ko) 1986-08-16
CA1186886A (en) 1985-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900004771B1 (ko) 부분품 제조용 조성물
US4882089A (en) Compositions convertible to reinforced conductive components and articles incorporating same
US4983456A (en) Compositions convertible to reinforced conductive components and articles incorporating same
RU2496645C2 (ru) Усовершенствованные композитные материалы
CN109311184B (zh) 预浸料和纤维强化复合材料、以及表面改性强化纤维
US4661403A (en) Yarns and tows comprising high strength metal coated fibers, process for their production, and articles made therefrom
US5089326A (en) EMI shielded composites and process of making same
DE102007061548A1 (de) Elektrothermische Heizeinrichtung aus thermisch leitendem, elektrisch isolierendem Polymermaterial
EP0870795B1 (en) Composite film comprising low-dielectric resin and para-oriented aromatic polyamide
JP6854591B2 (ja) プリプレグ、強化繊維、繊維強化複合材料、およびプリプレグの製造方法
US4609449A (en) Apparatus for the production of continuous yarns or tows comprising high strength metal coated fibers
US4909910A (en) Yarns and tows comprising high strength metal coated fibers, process for their production, and articles made therefrom
CA1256052A (en) Tows and yarns of high strength electroplated carbon fibers
KR950010192B1 (ko) 전자기적 간섭 감쇄용 차폐기 엘리먼트 및 그 제조방법
JP5588157B2 (ja) 樹脂含浸シート、部品内蔵品、成形品、配線板、及び部品内蔵品の製造方法
JP6549399B2 (ja) プリプレグおよび繊維強化複合材料
JPS63294610A (ja) 導電性成形板およびその製造方法
JP2012207760A (ja) 一体化成形品およびその製造方法
JPH02191682A (ja) 印刷インク
JP2004324007A (ja) ポリイミド繊維用処理剤、それで処理されたポリイミド繊維、不織布及び複合材料
JPH06257042A (ja) ガラス不織布
JPS62138239A (ja) 耐熱性，導電性積層板状体
JP2022124844A (ja) 燃料電池用セパレータ部材、燃料電池用セパレータ部材の製造方法、及び燃料電池用セパレータ
JPH0397932A (ja) 電磁波遮蔽性成形材料用複合糸およびそれを用いた成形用材料およびその成形体
Xu Electrical and electromagnetic interference (EMI) shielding properties of vapor-grown carbon fiber (VGCF) composites

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20000629

Year of fee payment: 11

LAPS Lapse due to unpaid annual fee