JPH02210025A - 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を構成する熱可塑性樹
脂材に導電性を付与する為の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
光して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１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存力視されている。

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、５〜５０μｍφの直径のも
のを１００〜１ｏｏｏｏ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。

Ｃ）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、一括して減面加工し、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５０μｍ−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
属繊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。

更に特公昭６３−２６７８３等に開示されている様に、
上記（１）〜（３）の方法で製造した金属繊維を熱可塑
性樹脂に添加配合して導電性樹脂組成物とする場合は、
電磁波遮蔽効果を高める為に、これら金属繊維を多本数
束ねてからその周囲に熱可塑性樹脂を押出被覆して一体
化する事が必要であった。

〔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
点金属を金属素線の表面に被覆してから、これを多本数
束ねて、一括して減面加工すれば、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、従来の欅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、低融点金属テープを連続的に供給し、こ
れを円筒状に成形すると同時に、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、この金属
素線束を前記円筒状の低融点金属テープの内部に供給し
、これらを一括して所望の寸法に減面加工する事を特徴
とする導電性樹脂用金属繊維の製造方法である。

本発明における減面加工の方法は特に限定されるもので
はないが、伸線加工によるとダイスへの線通し作業の困
難さや、前方張力付与による金属繊維の引張破断等の問
題があり、この様な問題がなくて作業が容易な孔型ロー
ルによる圧延加工が望ましい。

次に本発明の実施態様を図面を用いて具体的に説明する
。

本発明は第１図に示す様に低融点金属を被覆した金属素
線ａを送り出すボビン１を多数サプライスタンドにセッ
トし、当該ボビン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。一方アンコイラー４
から繰り出されたテープ状の低融点金属Ｃはガイドロー
ル５を経て、成形ダイス６に導入され円筒状に成形され
る。この円筒状に成形されつつある低融点金属テープＣ
の内部に第２図（ａ）（第１図のＡ−Ａ断面図）に示す
様に前記金属素線束すを供給し、第２図（ｂ）（第１図
のＢ−Ｂ断面図）に示す様に低融点金属テープＣで金属
素線束すを包み込む。

この際低融点金属テープＣの突き合わせ部は第２図（ｂ
）の様に重ね合わせても良く、或いは溶接しても差し支
えない、この様にして内部に金属素線束すを収納した低
融点金属の管ｄは、引き続き多数直列に配置された孔型
圧延ロール７によって圧延加工されて金属繊維複合低融
点金属ｖＡｅとなり、ガイドロール５を経て巻取りボビ
ン８に巻取られる。尚前記巻取りボビン８に巻取られた
金属繊維複合低融点金属線ｅは、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。

低融点金属を表面に被覆した金属素ｖＡａは直径０．１
〜１．０ｍｍφのものが適当で、これより大きいと全体
の装置が太き（なって設備費がかさみ、直径０．１ｍｍ
φ未満だとそこ迄の加工に要する費用が既に高くついて
おり、一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。

又孔型圧延ロール十の孔型形状としては、丸−楕円、ダ
イヤ−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〕

本発明は金属素線どうし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
金属を用いており、更にこの様な低融点金属のテープで
前記表面を低融点金属で被覆した金属素線の束を包み込
んでから減面加工しているので、この様にして得られた
金属繊維束は低融点金属と複合化され、一体化している
が、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並びに金属素線束を収容して
いた金属管を溶解して除去する必要がない。

更に本発明においては前記一体化した金属繊維束をその
まま所定長さに切断した後、これを熱可塑性樹脂と配合
すれば良いので、従来の様に一旦ばらばらにした金ｒ！
Ａ繊維束の周囲に樹脂を押出被覆して一体化する必要が
無く、加工コストの大幅な低減が可能である。

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、潤滑効果を呈して金属繊維の破断
を防止すると共に、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厚さ１０
μｍの半田メツキ（６３Ｓｎ−３７Ｐｂ）を施した直径
０．５　ｍ　ｍφの純銅線（ＴＰＯ）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、ボビンｌから引出した半田メ
ツキ胴線ａをガイド板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１２
ｍｍφの超硬ダイスからなるガイドダイス３に通して４
００本の束（金属素線束ｂ）にした。

−大別のサプライスタンド４から厚さ０．５ｍｍ。

幅３５ｍｍの半田テープｃ（７０Ｓｎ−３０Ｐｂ）を引
出し、これを成形ダイス６に通して円筒状に成形しつつ
、これによつて前記金属素線束すを包囲し、外径１１ｍ
ｍφの管状に成形した。この様にして作製した金属素線
束すを内包する低融点金属管ｄを孔型圧延ロール７を縦
横３６段並べたタンデム圧延機で圧延加工した。１０−
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１．０　ｍ　ｍφ相当のほぼ六角形の孔型を
している。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Ｏ，ＯＯ２ｍｍ’で、直径５
０μｍφ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１．０ｍｍφ相当の一体化し
たｗ４繊維複合半田線を、別ラインにて長さ６ｍｍのベ
レット状に切断し、ポリカーボネイト樹脂のベレットに
１５ｗＬ％配合して、導電性樹脂組成物とした。この様
にして＆Ｉ遺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５０〃ｍφの純銅線を４００
本束ねて、その周囲にポリカーボネイト樹脂を押出被覆
したものを、上記実施例と同様な方法でポリカーボネイ
ト樹脂に配合し、実施例と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℃のヒートサイクル試験を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 （※）３００ＭＨｚ電界に対するシールド効果第１表か
ら明らかな樺に本発明別品は比較例品に比べてｔ磁波シ
ールド効果が優れており、しがもヒートサイクルを受け
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
性樹脂呻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（ａ）、（ｂ）及び
（ｃ）はそれぞれ第１図のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ及びＣ−Ｃ断
面図である。 １−金属素線の送り出しボビン、２・−・−・ガイド板
、３・・・−ガイドダイス、４・−・金属テープの送り
出しコイラー、５−・ガイドロール、６・−・成形ダイ
ス、７・−孔型圧延ロール、８・・−巻取りボビン、ａ
−・・低融点金属を被覆した金属素線、ｂ−・金属素線
束、Ｃ・−低融点金属テープ、ｄ　−内部に金属素線束
を収納した低融点金属管、ｅ　−金属繊維複合低融点金
属線。 特許出願人　古河電気工業株式会社 （ａ） Ｃ （ｂ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　低融点金属テープを連続的に供給し、これを円筒状に
   成形すると同時に、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、この金属素線束を前記
   円筒状の低融点金属テープの内部に供給し、これらを一
   括して所望の寸法に減面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。