JPH0333839B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、導電紙に係り、さらに詳しくは、合
成繊維に銅およびニツケルを二層被覆した導電性
繊維、熱可塑性合成パルプおよび複合繊維を紙料
として抄紙した熱可塑性導電性、ならびにこの熱
可塑性導電紙に、熱融着性ポリマーを含浸または
コートした熱融着性導電紙の製造方法に関する。 本発明の熱可塑性導電紙および熱融着性導電紙
は、導電性および加工性に優れることから、各種
材料と複合させ静電気発生防止材料、電磁波シー
ルド材料等とすることができる。 〔従来の技術〕 炭素繊維や繊維状金属とパルプ等の繊維状物質
とを混合して抄紙した導電紙が、従来から知られ
ており（特公昭45−32766号公報，特公昭49−
21242号公報等参照）、静電気防止用材料として市
販されている。 最近においては、導電性繊維と高分子物質の繊
維状バインダーからなる複合体も数多く提案され
ている（特開昭61−127199号公報，特開昭61−
225398号公報等参照）。 本発明等の一部は、比較的に短繊維長の合成繊
維を銅およびニツケルで２層被覆した導電性繊維
と天然パルプとを主紙料とし合成パルプを含有し
ていてもよい導電紙を、特願昭62−110075号（特
開昭63−275796号公報に提案した。 〔発明が解決しようとする問題点〕 近年、電子機器の小型化、高密度化が進み、そ
れらのパツケージや筐体材料を透過する電磁波の
ために発生する誤動作やノイズが大きな問題とな
つている。また、ICやLSI等の半導体素子におい
ては、静電気放電による破壊が発生する。さら
に、磁気テープ，IDカード，フロツピーデイス
ク，ハードデイスク等の磁気記録媒体において
も、静電気放電や電磁波による記録が消失する事
故が発生している。 一方、従来静電気発生防止用として市販されて
いる導電紙の性能の向上を図り、電子機器のパツ
ケージや筐体に貼り付けることも考えられるが、
電磁波シールド性の高い導電紙を得るにはNiめ
つきした炭素繊維やステンレス繊維のようにアス
ペクト比の大きい導電性繊維を必要とすると考え
られている。しかしながら、炭素繊維めつき品や
繊維状金属が極めて高価であることから、それら
を用いた導電紙も極めて高価であり採用し難い。 また、これらの導電性繊維に代えて、比較的に
長繊維のガラス繊維や合成繊維に金属を被覆した
導電性繊維を裁断し、紙料に加え抄紙して導電紙
とすることも考えられるが、繊維長の大きい、す
なわちアスペクト比の大きい繊維にめつき法によ
り均一に金属を被覆する操作は、繊維が毛玉とな
り易いため均一な金属被覆を形成することが極め
て困難である。また、この導電性繊磯を短く裁断
した場合には、裁断面には金属が被覆されていな
いこと、長繊維長の導電性繊維は、抄紙に際して
は分散性が悪く紙層中に均一に分散しないため、
高い静電気発生防止性および電磁波シールド性を
有する導電紙は得られない。 さらに、最近提案された繊維状バインダーを用
いた導電性シートにおいては、導電性繊維として
長繊維を使用しており、その密着性を高めるため
に繊維状バインダーを使用しているが、導電性繊
維の添加量が多く、かつ、高価な繊維を用いてい
るため極めて高価なものとなる。 さらに、これら従来の導電紙は、折り曲げ等に
より容易に破断し、また、他の材料と密着させて
複合化する場合には、接着剤を用いて張り付ける
必要があるなど、その加工性は極めて低い。 本発明者等の提案した導電紙は、比較的に短繊
維長の導電性繊維を使用することから、紙料成分
中への導電性繊維の分散性が改善され、優れた導
電性および電磁波シールド性を有するが、主紙料
成分として天然パルプを使用していることから、
その加工性をさらに改善する必要があつた。 本発明は、静電気発生防止性および電磁波シー
ルド性に優れ、かつ、加工性の良好な熱可塑性導
電紙および熱融着性導電紙を提供することを、そ
の目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、前記目的を達成すべく鋭意研究
した結果、短繊維長の合成繊維に銅およびニツケ
ルを二層めつきした導電性繊維、熱可塑性合成パ
ルプおよび複合繊維を抄紙して得た導電紙が、極
めて電磁波シールド性に優れ、かつ加工性が良好
なこと、かつこの導電紙に熱融着性のポリマーを
含浸またはコートした導電紙が、各種の材料への
熱融着性に優れることを見出し、本発明を完成し
た。 本発明は、平均繊維長が２mm以下の合成繊維を
コアとし、銅およびニツケルを二層被覆した導電
性繊維３〜60重量％、熱可塑性の合成パルプ20〜
90重量％および芯鞘型複合繊維５〜70重量％を含
有することを特徴とする熱可塑性導電紙（第１発
明）、およびこの熱可塑性導電紙に熱融着性のポ
リマーを、含浸および／またはコーテイングした
ことを特徴とする熱融着性導電紙（第２の製造方
法）である。 本第１発明において、導電性繊維は、前記引用
した特願昭62−110075号において提案した導電紙
においても使用されるものである。 導電性繊維のコアに用いる合成繊維は、平均繊
維長さが２mm以下、繊維径が１〜３デニール、ア
スペクト比（繊維長／直径）が20〜200の比較的
に繊維長の短いナイロン繊維、ポリエステル繊
維、ビニロン繊維、アクリルニトリル繊維等の熱
可塑性の合成繊維である。合成繊維として、均一
な線路を有し、比表面積の小さいものが好しく、
特に、比表面積が0.2m²／ｇ以下のものがさらに
好ましい。 導電性繊維は、前記合成繊維に銅をめつきし、
さらに銅波覆上にニツケルをめつきした銅および
ニツケルを２層に被覆したアスペクト比が20〜
200の繊維である。合成繊維に対する銅の被覆率
は、20〜50重量％、好ましくは25重量％以上、さ
らに好ましくは35重量％以上である。また、ニツ
ケルによる被覆率は、銅の酸化を防止し得る程度
であればよく、通常、５〜20重量％が採用され
る。 合成繊維の銅めつきには、通常、化学銅めつき
が採用され、またニツケルめつきには、電気めつ
きまたは化学めつきが採用でき、それらを併用す
ることもできる。通常、電気めつきが好ましく採
用される。 熱可塑性の合成パルプは、熱可塑性合成樹脂、
たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルア
ルコール等を繊維状に加工した抄紙材料である。 芯鞘型複合繊維は、融点の異なる２種の合成樹
脂を芯鞘型に複合させた繊維であり比較的に融点
の高い、たとえば、ポリプロピレン繊維等を芯繊
維とし、芯繊維よりも融点の低い、たとえば、ポ
リエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体等を
鞘として被覆複合させた繊維である。 本第１発明の熱可塑性導電紙は、前記導電性繊
維、熱可塑性の合成パルプおよび芯鞘型複合繊維
を含有し、所望により各種の添加物を添加した紙
料を、常法により抄紙したフエルト状導電紙、お
よびこのフエルト状導電紙を必要に応じてカレン
ダー装置等を用いて繊維間を熱融着した坪量が
50g／m²以上、好ましくは80〜120g／m²のシート
状導電紙である。 導電紙中の導電性繊維の含有率は、導電性繊維
のアスペクト比および金属被覆率により異なる
が、乾燥基準で３〜60重量％である。特に、高電
磁波シールド性を得るためには、20重量％以上と
することが好ましく、さらに好ましくは30重量％
以上とする。 所望により添加される添加物として、木材パル
プ，靭皮繊維，種毛繊維，葉繊維等の植物天然繊
維、ガラス繊維、アスベスト繊維，アルミル繊維
等の無機繊維、炭素繊維などおよびそれらの混合
物などの繊維状物質、抄紙時の導電性繊維の分散
性を向上させるための変性デンプン，植物ガム，
カルボキシメチルセルロース，ポリアクリルアミ
ド，尿素樹脂，メラミン樹脂等の結合剤、その他
抄紙に慣用されている硫酸アルミニウム，炭酸カ
ルシウム，クレー等の填料、着色料などが挙げら
れる。 本第２発明の熱融着性導電紙は、前記第１発明
の熱可塑性導電紙に、熱融着性のポリマーを、含
浸および／またはコーテイングし、各種材料への
熱融着性を改良した導電紙である。 熱融着性のポリマーとして、水溶性または有機
溶剤溶解性の熱可塑性ポリマー、たとえば、
EVA，NBR，SBR，アクリルスチレン，ポリウ
レタンなどが使用される。 熱融着性ポリマーの熱可塑性導電紙への含浸お
よび／またはコーテイングは、熱融着性ポリマー
を溶媒に溶解した溶媒を、熱可塑性導電紙へ塗
布、乾燥し、溶媒を除去することにより、容易に
行うことができる。 〔作用〕 本第１発明の熱可塑性導電紙は、比較的に繊維
長の短い合成繊維に銅−ニツケルを二層に被覆し
た導電性繊維、熱可塑性の合成パルプおよび芯鞘
型複合繊維を、紙料成分として含有することを特
徴とする。 本第１発明において、導電性繊維のコアとし
て、比較的に短繊維の合成繊維を用いて銅および
ニツケルの２層めつき被覆を行つたことにより、
長繊維に比較して均一な被覆が可能となり、かつ
コア繊維の両端までめつき被覆された導電性繊維
が得られる。この導電性繊維は、その比重が金属
繊維の約1/3であることから、他の紙料成分であ
る合成パルプおよび複合繊維への分散性が極めて
良好であることから、抄紙後の導電性繊維間の密
着性が改善される。その結果、本発明の熱可塑性
導電紙は、ASTM−ES−７−83に規定された総
ての周波数域における電磁波シールド特性が、導
電性繊維含有量30〜40重量％、坪量80g／m²以上
において40dB以上と、ステンレス繊維を60重量
％含有する同一坪量の導電紙にに匹敵する優れた
電磁波シールド性を有する。 導電紙の導電性は、導電性繊維のアスペクトル
比が大きい程、すなわち、基材繊維として短繊維
よりも長繊維を使用した方が好ましいが、長繊維
を使用した場合、均一な金属皮膜が得られ難く、
また、抄紙時においても他の紙料成分への均一な
分散が困難である。 したがつて、コアの合成繊維として、金属皮膜
の形成性および紙料成分への分散性を考慮する
と、平均繊維長さが２mm以下のアスペクト比の大
きいものを使用するのが好ましく、さらに好まし
くは、平均繊維長さが0.3〜1.0mm、アスペクト比
20以上のものを使用する。 合成繊維に対する金属の被着率（以下、「金属
化率」という）も、導電紙の導電性に影響する。
銅による金属化率が過少の場合、均一な銅皮膜が
形成されず導電性が低下し、また、過大な場合に
は、フイラーとしての密度が大きくなり、紙料成
分への分散性が低下し均質な導電性を示す導電紙
が得られ難い。したがつて、銅による金属化率
は、20〜50重量％、好ましくは25〜45重量％、さ
らに好ましくは35〜40重量％である。一方、ニツ
ケルによる金属化率は、銅皮膜の酸化を防止でき
る55〜20重量％、好ましくは、８〜13重量％が採
用される。 また、この導電性繊維は、コアを熱可塑性の合
成繊維としたことにより、導電紙の成形加工時に
金属被覆を波損することがなく、それを使用した
導電紙は、優れた加工性を有する。 前記導電性繊維と共に抄紙する熱可塑性の合成
パルプおよび芯鞘型複合繊維は、抄紙後カレンダ
ー装置を用いて合成パルプ間を熱融着することに
より導電性繊維を強固に固定し、導電紙の紙強度
を著しく向上させると共に、電磁波シールド性を
も向上させる。 特に、芯鞘型複合繊維の芯繊維が、鞘物質より
融点の高い繊維であることにより、芯繊維の融点
以下で行われる熱融着による強度低下が防止さ
れ、紙強度が著しく向上する。 本第１発明の熱可塑性導電紙においては、これ
らが相乗的に作用し、高電磁波シールド性、高強
度が得られ、また、優れれた熱成形性および加工
性が得られ、さらに、異種材料への熱融着性をも
有する。 本第２発明の熱融着性導電紙は、本第１発明の
熱可塑性導電紙に、熱融着性ポリマーを含浸およ
び／またはコーテイングしたことを特徴とする。 本第２発明において、熱可塑性導電紙に熱融着
性ポリマーを含浸および／またはコーテイングし
たことにより、前記特性を有する熱可塑性導電紙
の熱融着性がさらに向上し、特別な接着剤を使用
することなく熱融着のみにより異種材料、たとえ
ば、塩化ビニル樹脂，ABS樹脂，ポリプロピレ
ン等の合成樹脂、木材などと張り合わせて複合化
することができる。 〔実施例〕 本発明を、実施例および比較例により、さらに
詳細に説明する。 ただし、本発明の範囲は、以下の実施例により
何等制限されるものではない。 (1) 熱可塑性導電紙 (a) 導電性繊維の調製 平均直径15μm，平均長さ0.8mmのポリエステル
短繊維を、常法により化学銅めつき処理し銅皮膜
を形成した後、化学ニツケルめつき処理し銅金属
化率40.8重量％、ニツケル金属化率9.4重量％、
密度2.40g／cm²の銅−ニツケルを２層被覆した導
電性繊維を調製した。 (b) 熱可塑性導電紙の調製 前記第(1)項で調製した導電性繊維、ポリエチレ
ン合成パルプ（SWP−E620，三井石油化学(株)製）
およびポリプロピレン繊維を芯繊維としポリエチ
レンを鞘とする複合繊維（NBF、大和紡績(株)製）
を主紙料成分とし、その混合割合および坪量を変
化させ、手抄き機を使用しJIS Ｐ−8209に準拠し
て抄紙して乾燥したフエルト状導電紙、およびこ
のフエルト状導電紙をカレンダー装置を用いて
140℃の温度で熱融着したシート状導電紙：試料
Ｐ−１〜Ｐ−４を調製した。また、比較として、
複合繊維を紙料成分として含有しない熱可塑性導
電紙：比較試料Ｃ−１および複合繊維に代えてカ
ナデイアンフリーネステスト値370mlの針葉樹晒
クラフトパルプ（NBKP）を紙料成分に加えた
熱可塑性導電紙：比較試料Ｃ−２およびＣ−３を
調製した。 (c) 熱可塑性導電紙の評価試験 前記調製した導電紙について、ASTM ES7−
83に準拠した周波数特性（近接界測定用治具
（NFC−1000・エレクトロメトリツク社製）使
用）、表面抵抗値（Ω／sq）および150℃における
伸びならびに引張り強さ（インストロン恒温槽付
きの試験機使用）を測定した。 紙料成分の配合および評価試験結果を、第１表
に示す。

【表】

【表】 (d) 熱可塑性導電紙の評価結果 第１表に示したように、本発明の熱可塑性導電
紙は、複合繊維を紙料成分に含有していない比較
試料に比較して、伸び率が極めて大きく、かつ加
熱時の強度が大きいため加工性が著しく改善され
ている。 また、その電磁波シールド特性は、測定した全
周波数領域において40dBを越えており、優れた
電磁波シールド性を示す。 さらに、表面抵抗値も極めて小さい。 (2) 熱融着性導電紙 (a) 熱融着性導電紙の調製 前記第(1)(b)項で調製した熱可塑性導電紙：試料
Ｐ−１に、熱融着性ポリマーの溶液を塗布、乾燥
して熱融着性ポリマーを含浸またはコーテイング
し、熱融着性導電紙：試料Ｑ−１およびＱ−２
を、被着剤としてのABSシート，ポリプロピレ
ン（PP）シート，PVCシート，ポリスチレン
（PS）シートおよび木材に、140〜150℃×10Kg
ｆ／cm²の条件で２〜３分間熱圧着し、複合材を調
製した。 この複合材を試験片とし、引張り試験機（テン
シロンTMU−４型）を用いJIS Ｋ 6854に準拠
して、熱融着性導電紙の母材への剥離強度を測定
した。 熱融着性導電紙の仕様および評価試験結果を、
第２表に示す。

【表】 (e) 複合材の評価試験 前記(b)項で調製した複合材について、表面抵抗
値（Ω／sq）およびASTM ES7−23に準拠した
周波数特性（近接回測定治具（NFC−1000，エ
レクトロメトリツク社製）使用）を測定した。 測定結果を、第３表に示す。

〔発明の効果〕

前記実施例に示したように、本発明の熱可塑性
導電紙は、極めて優れた導電性および電磁波シー
ルド特性を有するだけでなく、伸び率が極めて大
きく加工性に優れている。 すなわち、本発明の熱可塑性導電紙を用いるこ
とにより、深絞り等の従来の導電紙では成形が困
難であつた成形体を製造することが可能である。 また、本発明の熱融着性導電紙は、前記熱可塑
性導電紙をベースとすることから、導電性、電磁
波シールド性および加工性に優れるだけでなく、
各種の母材への密着性に優れていることから、各
種の導電性または電磁波シールド性複合材料の製
造に好適であるばかりでなく、各種の材料で製造
された成形体へ熱融着することによる成形体への
導電性または電磁波シールド性の付加に使用する
ことができる。 本発明は、加工性の改善された導電性および電
磁波シールド性の優れた熱可塑性導電紙およびさ
らに各種母材への密着性の優れた熱融着性導電紙
を提供するものであり、その産業的意義はは極め
て大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平均繊維長２mm以下の合成繊維をコアとし、
   合成繊維に対して20〜50重量％の銅および５〜20
   重量％のニツケルを二重被覆した導電性繊維３〜
   60重量％、熱可塑性の合成パルプ20〜90重量％お
   よび芯鞘型複合繊維５〜70重量％を主紙料成分と
   して混合し、抄紙することを特徴とする熱可塑性
   導電紙の製造方法。 ２ 導電性繊維のコアに用いる合成繊維が、ナイ
   ロン繊維またはポリエステル繊維である特許請求
   の範囲第１項記載の熱可塑性導電紙の製造方法。 ３ 熱可塑性の合成パルプが、ポリエチレン合成
   パルプである特許請求の範囲第１項記載の熱可塑
   性導電紙の製造方法。 ４ 芯鞘型複合繊維が、芯繊維より低融点の合成
   樹脂を鞘型に複合させた繊維である特許請求の範
   囲第１項記載の熱可塑性導電紙の製造方法。 ５ 平均繊維長２mm以下の合成繊維をコアとし、
   合成繊維に対して20〜50重量％の銅および５〜20
   重量％のニツケルを二重被覆した導電性繊維３〜
   60重量％、熱可塑性の合成パルプ20〜90重量％お
   よび芯鞘型複合繊維５〜70重量％を主紙料成分と
   して混合し、抄紙した得た熱可塑性導電紙に、熱
   融着性のポリマーを含浸および／またはコーテイ
   ングしたことを特徴とする熱融着性導電紙の製造
   方法。 ６ 熱融着性ポリマーが、EVA、NBR、SBR、
   アクリル樹脂、アクリル−スチレン共重合体また
   はポリウレタンである特許請求の範囲第５項記載
   の熱融着性導電紙の製造方法。