JPH02207902A - 導電性樹脂用金属繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は導電性樹脂用金属繊維の製造方法に関するもの
で、特に電子機器等のハウジングにｙＡｉｆｔ性を付与
する為、熱可塑性樹脂に配合する金属繊維を安価に効率
良く製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

コンピュータ、ワードプロセッサー、ファクシミリ等の
電子機器のハウジングは、軽量化とコストダウンを目的
としてＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピ
レン樹脂等の熱可塑性樹脂の射出成形品が多く用いられ
ている。然しなから上記熱可塑性樹脂のみでは、電子機
器から放射される電磁波を遮断する事が出来ず、又外部
からの電磁波の侵入を防止する事も出来ないので、電子
機器相互の干渉によってこれら電子機器が誤動作すると
いう問題がクローズアップされてきた。

電磁波の漏洩を防止する方法としては回路自体を電磁波
が発生しない様に設計変更する方法もあるが、ハウジン
グに導電性を付与して電磁波をシールドする方法が一般
的である６例えばＺｎ等の低融点金属をハウジング内壁
に溶射する方法、導電性塗料を塗布する方法、金属箔を
貼り付ける方法等が知られている。然しなからこれらの
方法は従来の射出成形の後に別の工程が付加される事に
なり、製造ラインの変更等大幅なコストアップをもたら
す。

近年、従来の製造工程をそのまま使用出来る導電性樹脂
を射出成形する方法、即ち熱可塑性樹脂の中に金属繊維
を添加配合し、金属繊維どうしのからみ合いによって導
電性を持たせる方法が有力視されている。

、前記熱可塑性樹脂に添加される金属繊維としては、ア
ルミニウム、銅、黄銅等の銅合金、ステンレス、タング
ステン、モリブテン等があり、５〜５０ｐｍφの直径の
ものを１００〜１００００本束ねた金属繊維束が使用さ
れる。これらの金属繊維束はその周囲を樹脂で被覆一体
化され、これを３〜３０ｍｍの長さに切断したものをマ
トリックスとなる熱可塑性樹脂ベレット中に適当量配合
され、射出成形に供せられている。

上記金属繊維束の製造方法としては、次のようなものが
知られている。

（１）伸線、熱処理を繰返しながら、直径５０ｐｍφ以
下の極細線を製造し、これを多本数束ねる。

（２）メツキを施した金属素線を材質の異なる金属管の
中に多本数収納し、金属管ごとに押出、圧延、伸線して
多本数の金属素線を同時に減面加工し、最後に金属管と
メツキ層を溶解除去する。

（３）上記メツキの代わりに離型剤を塗布した金属素線
を多本数金属管内に収納し、−括して減面加工し、最後
に金属管を溶解除去し、離型剤を取り除く。

〔発明が解決しようとする課題〕

然しなから上記（１）の方法は、１本１本の金属素線を
別々に伸線加工する必要があり、例えば銅線の場合では
、直径８ｍｍφの荒引線から直径５０ｐｍφの極細線に
伸線する迄、４〜５台の連続伸線機を使用する必要があ
り、単位時間当たりの製出量が少な（非常に高価なもの
となる。

又上記（２）、（３）の方法は多本数の金属素線を一括
して減面加工する点で合理的であり、上記（１）の方法
より優れているが、減面加工後にメツキ層又は離型剤を
除去する必要があり、コスト高になるという欠点があっ
た。

この様に導電性樹脂をハウジング材料とする事により、
電磁遮蔽を効率的に達成出来るが、そこに配合される金
属ｗＡ維が上記製造方法の問題の為に、比較的高価とな
る事が実用化の点で障害となっている。

〔課題を解決する為の手段〕

本発明者等はこの様な点に鑑み、前記導電性樹脂に配合
される金属繊維を安価に効率良く製造する方法を鋭意検
討した結果、導電性樹脂の射出成形温度で溶融する低融
点金属で金属素線の表面を被覆してから、これを多本数
束ねて、無潤滑で孔型ロールにより圧延加工すれば、こ
の様にして得られた金属繊維束は金属繊維どうしが互い
に凝着して一体化しており、しかも射出成形時に前記低
融点金属が溶融して個々の金属繊維が互いに分離するの
で、従来の様に減面加工後に金属繊維を被覆している金
属を溶解しズ除去する必要がないことを知見して本発明
の完成に到ったものである。

即ち本発明は、予め表面に低融点金属を被覆した多本数
の金属素線を束状に集合し、これを無潤滑で孔型ロール
により所望の寸法に圧延加工する事を特徴とする導電性
樹脂用金属繊維の製造方法である。

次に本発明の実ｔｌ＠ｍ様を図面を用いて具体的に説明
する。

本発明は第１図に示す樺に低融点金属を被覆した金属素
線ａを送り出すポビンｌを多数サプライスタンドにセッ
トし、当該ポビン１から送り出された金属素線ａはガイ
ド板２によって案内し、集束用のガイドダイス３によっ
て束ねられ、金属素線束すとなる。該金属素線束すは一
連の孔型圧延ロール４によって所望寸法比圧延加工され
るが、圧延ロール４へ案内する際にバラバラになり易い
ので、挿通する先端部分をアルミ箔や銅箔で予めまとめ
てお（と圧延ロール４への挿通が容易になる０本発明に
おいては前記圧延に際しての潤滑を省略するので、圧延
ロール４による減面加工で金属素線ａどおしが凝着して
、金属素線束すは一体化され、あたかも単線の様に扱う
事が出来る。この凝着は孔型圧延ロール４の５段目付近
から顕著になる。

この様にして圧延加工され、一体化された金属繊維束Ｃ
はガイドロール５を通して巻取りポビン６に巻取られ、
更に別の工程で適当な長さに切断され、熱可塑性樹脂に
配合されて導電性樹脂組成物として使用される。

金属素線ａは直径０．１〜１．Ｏｍｍφのものが適当で
、これより大きいと全体の装置が大きくなって設備費が
かさみ、直径０．１　ｒｒｒｍφ未満だとそこ迄の加工
に要する費用が既に高くフいており、括圧延のメリット
が少なくなる。又金属素線ａの材質としては、純銅、黄
銅やリン青銅等の銅合金、銅被覆鋼線等の銅系素線が導
電性及び低融点金属との濡れ性の面から好ましい、低融
点金属としては、導電性樹脂の射出成形温度以下の融点
を有するものがＳｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ｂｉ及びそれらの合
金から適宜選定される。

又孔型圧延ロール４の孔型形状としては、九−楕円、グ
イヤーダイヤ、ダイヤ−スフウェア等の組合わせのもの
を適宜選定する事が出来る。

〔作用〕

本発明は金属素線の表面を低融点金属で被覆してから、
これを多本数束ねて、無潤滑で孔型ロールにより圧延加
工しているので、この様にして得られた金属繊維束は金
属繊維どうしが互いに凝着して一体化しており、従来の
様に金属繊維束の周囲に樹脂を押出被覆して一体化する
必要が無い。

又金属素線どうじの凝着を防止する為の被覆金属として
導電性樹脂を射出成形する温度で溶融する低融点金属を
用いているので、射出成形時に当該低融点金属が溶融し
て個々の金属繊維が互いに分離し、従来の様に減面加工
後に金属繊維を被覆している金属を溶解して除去する必
要もない、又本発明の方法によれば、多本数の金属素線
を一括して減面加工する際に通常行われる金属素線束の
金属管への挿入並びに減面加工後の当該金属管の溶解除
去の工程も不必要となり、加工コストの低減効果は極め
て顕著なものである。

更に本発明において金属素線を被覆した低融点金属は、
射出成形時に溶融し、流動した後凝固して金属繊維どう
しを強固に接合し、成形品の電磁波遮蔽特性を向上させ
るという副次的な効果も有している。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により更に具体的に説明する。

厚さ１０％ｍの半田メツキ（６３Ｓｎ−３７Ｐｂ）を施
した直径０．５　ｍ　ｍφのリン青銅線（７Ｐ）を各々
２本巻いたボビン２００個を用意し、これを第１図に示
す様にサプライスタンドにセットし、ポビン１から引出
した半田メツキリン青銅１線ａをガイド仮２に設けた孔
に２０本づつ挿通し、２０束の金属素線束すを作った。

これを更に直径１２ｍｍφの超硬ダイスからなるガイド
ダイス３に通して４００本の束（金属素線束ｂ）にし、
先端をアルミ箔で被ってばらけない様にした。

次にこの様にした金属素線束すを、第２図に示す様なほ
ぼ六角形の孔型をした縦横３６段並べたタンデム圧延機
で圧延加工した。ｌロール当たりの減面加工率は１２％
であり、１段目ロールの孔型の断面は直径１０ｍｍφ相
当の断面積であり、３６段目は直径１．０ｍｍφ相当の
ほぼ六角形の孔型をしている。孔型圧延機に挿通した金
属素線束すは、３段目の孔型圧延ロール４を出たところ
あたりから一体化しはじめ、５段目ロールを出たところ
で素線どうしが凝着し、あたかも１本の線の様になって
いる。この様に凝着してしまうと、圧延機への線通しは
非常に楽になり、簡単に３６段迄の圧延が完了し、巻取
機６のボビンに巻付ける事が出来る。この様にして圧延
加工した線は、断面は円形ではないが導電性樹脂に配合
される金属繊維としては充分使用可能な特性を有してい
る。

尚金属繊維の平均断面積は０．００２ｍｍ”で、直径５
０ＩＩｍφの丸線に相当するものであった。

この様にして得られた直径１．０　ｍ　ｍφ相当の一体
化した半田メツキリン青銅繊維束を、別ラインにて長さ
６ｍｍのベレット状に切断し、ＡＢＳ樹脂のベレットに
１５ｗｔ％配合して、導電性樹脂組成物とした。この様
にして製造した導電性樹脂組成物を射出成形機に装填し
て、６０Ｘ６０Ｘ３ｍｍの板状に射出成形した。

〔比較例〕

伸線加工によって製造した５０μｍφのリン青銅線を４
００本束ねて、その周囲にＡＢＳ樹脂を押出被覆したも
のを、上記実施例と同様な方法でＡＢＳ樹脂に配合し、
実施例き同様な形状に射出成形した。

上記実施例及び比較例によって得られた成形体について
、−４０℃〜８０℃のし一トサイクル試験を１００回繰
返して行ない、ヒートサイクル試験前後の電磁波シール
ド特性を測定した。得られた結果をそれぞれ本発明別品
及び比較例品として第１表に示した。

第　　　１　　　表 （Ｘ）３００ＭＨｚ電界に対するシールド効果第１表か
ら明らかな様に本発明別品は比較例品に比べて電磁波シ
ールド効果が優れており、しかもし−トサイクルを受け
ても（即ち長期間使用しても）特性の劣化を生じない、
一方比較例品は電磁波シールド効果が余り良好でなく、
しかもヒートサイクルによりその特性が著しく劣化する
。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば導電性樹脂用金属繊維を安価に効
率良く製造する事が出来、しかもこの金属繊維を熱可塑
性樹脂に配合した導電性樹脂組成物を射出成形して得ら
れる成形品は優れた電磁波シールド効果を有していて、
長期間使用してもその特性が劣化する事がなく、工業上
顕著な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による導電性樹脂用金属繊維の製造工
程の一例を示す概略説明図、第２図は本発明に使用する
孔型圧延ロールの孔型形状の一例を示す説明図である。 １−・−・ボビン、２−・−・・ガイド板、３・−・−
・ガイドダイス４−・・孔型圧延ロール、５・・・−ガ
イドロール、６−・−・巻取りボビン、ａ・・・−金属
素線、ｂ・−金属素線束、Ｃ−・圧延加工され、一体化
された金属素線束。 特許出願人　古河電気工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 予め表面に低融点金属を被覆した多本数の金属素線を束
   状に集合し、これを無潤滑で孔型ロールにより所望の寸
   法に圧延加工する事を特徴とする導電性樹脂用金属繊維
   の製造方法。