特許 7562601 導電性不織布及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-27

(45)【発行日】2024-10-07

(54)【発明の名称】導電性不織布及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   D06M 11/83 20060101AFI20240930BHJP

【ＦＩ】

D06M11/83

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022098320

(22)【出願日】2022-06-17

(65)【公開番号】P2023184265

(43)【公開日】2023-12-28

【審査請求日】2023-10-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】近藤 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】大西 里佳

(72)【発明者】

【氏名】本江 聡子

【審査官】斎藤 克也

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－３３８３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２３２６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０９８５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０５６１４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２５４７６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １８／００ － ２０／０８

Ｄ０４Ｈ １／００ － １８／０４

Ｄ０６Ｍ １０／００ － １１／８４

Ｄ０６Ｍ １６／００

Ｄ０６Ｍ １９／００ － ２３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

不規則方向に延びて積層される複数の第１繊維によって構成されるフェルト部と前記フェルト部を構成する前記第１繊維に対して施された金属めっきとを有するめっきフェルト部と、
複数の第２繊維によって構成される縦糸と、前記縦糸を構成する前記第２繊維に対して施された金属めっきとを有し、前記縦糸を構成する前記第２繊維が前記フェルト部の前記第１繊維よりも繊維間の隙間が狭くされた密集状態となっており、前記めっきフェルト部に対して特定方向に延びて形成された１本以上のめっき縦糸と、
を備えることを特徴とする導電性不織布。

【請求項2】

前記特定方向における引張強度が０．５ＭＰａ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の導電性不織布。

【請求項3】

前記縦糸を複数有し、
複数の前記縦糸は、隣り合う前記縦糸の間隔が２．５ｍｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の導電性不織布。

【請求項4】

前記縦糸を構成する前記第２繊維は、前記フェルト部を構成する前記第１繊維よりも結晶化度が高い
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の導電性不織布。

【請求項5】

不規則方向に延びる複数の第１繊維が積層されて形成されたフェルト部と、複数の第２繊維によって構成され、前記第２繊維が前記フェルト部の前記第１繊維よりも繊維間の隙間が狭くされた密集状態となっており、前記フェルト部に対して特定方向に延びて形成された１本以上の縦糸と、を有した不織布を、処理槽内に投入し、当該不織布をめっき用触媒金属の有機金属錯体を含む超臨界流体又は亜臨界流体中に浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程を経た不織布に対して金属めっきを施すめっき工程と、
を備えることを特徴とする導電性不織布の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導電性不織布及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、不織布と、不織布に対して形成された金属層とを有する導電性不織布が提案されている（例えば特許文献１参照）。このような導電性不織布は、例えば電線の外周に巻き付けられてシールドケーブルの一部として用いられる。このシールドケーブルは、導電性不織布の金属層によって電磁シールド効果を発揮しつつも、不織布が素材の特性上比較的伸張圧縮に優れており電線曲げに対して追従することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－７５３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載の導電性不織布は、めっき析出性が決して良いものではなかった。

【0005】

本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、めっき析出性を高めることができる導電性不織布及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る導電性不織布は、不規則方向に延びて積層される複数の第１繊維によって構成されるフェルト部と前記フェルト部を構成する前記第１繊維に対して施された金属めっきとを有するめっきフェルト部と、複数の第２繊維によって構成される縦糸と、前記縦糸を構成する前記第２繊維に対して施された金属めっきとを有し、前記縦糸を構成する前記第２繊維が前記フェルト部の前記第１繊維よりも繊維間の隙間が狭くされた密集状態となっており、前記めっきフェルト部に対して特定方向に延びて形成された１本以上のめっき縦糸と、を備える。

【0007】

本発明に係る導電性不織布の製造方法は、不規則方向に延びる複数の第１繊維が積層されて形成されたフェルト部と、複数の第２繊維によって構成され、前記第２繊維が前記フェルト部の前記第１繊維よりも繊維間の隙間が狭くされた密集状態となっており、前記フェルト部に対して特定方向に延びて形成された１本以上の縦糸と、を有した不織布を、処理槽内に投入し、当該不織布をめっき用触媒金属の有機金属錯体を含む超臨界流体又は亜臨界流体中に浸漬する浸漬工程と、前記浸漬工程を経た不織布に対して金属めっきを施すめっき工程と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、めっき析出性を高めることができる導電性不織布及びその製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係る導電性不織布を示す平面図である。

【図2】図１に示したＡＭ部の拡大断面図である。

【図3】図１に示した一部拡大図であり、（ａ）は図１に示したＢＭ部の拡大図であり、（ｂ）は図３（ａ）の一部構成の拡大図である。

【図4】本発明の実施形態に係る導電性不織布を構成する不織布を示す平面図である。

【図5】図４に示したＡ部の拡大断面図である。

【図6】図４に示した一部拡大図であり、（ａ）は図４に示したＢ部の拡大図であり、（ｂ）は図６（ａ）の一部構成の拡大図である。

【図7】本実施形態に係る導電性不織布を示す透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）による写真であって、（ａ）はめっきフェルト部の第１繊維の表面付近を示し、（ｂ）はめっき縦糸の第２繊維の表面付近を示している。

【図8】本実施形態に係る導電性不織布を示す透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）による写真であって、（ａ）はめっきフェルト部の第１繊維の内部を示し、（ｂ）はめっき縦糸の第２繊維の内部を示している。

【図9】本実施形態に係る導電性不織布の製造方法を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

【0011】

図１は、本発明の実施形態に係る導電性不織布を示す平面図であり、図２は、図１に示したＡＭ部の拡大断面図である。また、図３は、図１に示した一部拡大図であり、（ａ）は図１に示したＢＭ部の拡大図であり、（ｂ）は図３（ａ）の一部構成の拡大図である。図４は、本発明の実施形態に係る導電性不織布を構成する不織布を示す平面図であり、図５は、図４に示したＡ部の拡大断面図である。また、図６は、図４に示した一部拡大図であり、（ａ）は図４に示したＢ部の拡大図であり、（ｂ）は図６（ａ）の一部構成の拡大図である。

【0012】

図１に示す導電性不織布１は、図４に示す不織布１０に対して金属めっきＭ（図２及び図３参照）を施したものであって、めっきフェルト部１１Ｍと、複数のめっき縦糸１２Ｍとを備えて構成されている。

【0013】

めっきフェルト部１１Ｍは、フェルト部１１（図４参照）と金属めっきＭ（図２参照）とによって構成されている。フェルト部１１は、図５に示すように、不規則方向に延びて、不織布１０の厚み方向に積層される複数の第１繊維Ｆ１によって構成されている。第１繊維Ｆ１は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）によって構成されているが、これに限らず、ポリプロピレン、ナイロン、アクリル、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、及びポリアリレート繊維等によって構成されていてもよい。

【0014】

このようなフェルト部１１を構成する複数の第１繊維Ｆ１に対して金属めっきＭが施されることで、図１及び図２に示すめっきフェルト部１１Ｍが形成される。

【0015】

複数のめっき縦糸１２Ｍは、複数の縦糸１２（図４及び図６参照）と金属めっきＭ（図３（ｂ）参照）とによって構成されている。縦糸１２は、図６（ａ）に示すように、フェルト部１１に対して特定方向に延びて形成されている。この複数本の縦糸１２は、隣り合う縦糸１２との間隔Ｄ（図４参照）が例えば２．５ｍｍ以下となるように形成されている。

【0016】

各縦糸１２は、図６に示すように複数の第２繊維Ｆ２によって構成されている。この第２繊維Ｆ２は、第１繊維Ｆ１と同じ素材によって構成されている。さらに、図６に示す縦糸１２は、第２繊維Ｆ２の密度が図５に示す第１繊維Ｆ１の密度よりも高くされている。すなわち、第２繊維Ｆ２は第１繊維Ｆ１よりも密集状態となっている。

【0017】

このような縦糸１２を構成する第２繊維Ｆ２に対して金属めっきＭが施されることで、図１及び図３に示すめっき縦糸１２Ｍが形成される。

【0018】

ここで、本実施形態に係る導電性不織布１は、繊維密度が高い複数本のめっき縦糸１２Ｍを備えることで、特定方向（めっき縦糸１２Ｍが延びる方向）における引張強度が０．５ＭＰａ以上とされている。これにより、通常の粘着テープと同等の引張強度が実現されている。

【0019】

金属めっきＭは、不織布１０を構成する第１及び第２繊維Ｆ１，Ｆ２を被覆する導電性金属であって、例えば化学反応を利用した無電解めっき処理によって第１及び第２繊維Ｆ１，Ｆ２に対して形成されている。この金属めっきＭは、銅、銀、金、ニッケル、クロム、スズ、及び亜鉛からなる群より選択される１種以上の金属によって構成されている。

【0020】

また、導電性不織布１は、化学反応により上記の金属めっきＭを析出させるためにめっき用触媒金属（例えばパラジウムやニッケル等）を有している。めっき用触媒金属は、めっき用触媒金属の有機金属錯体を含む超臨界流体又は亜臨界流体中（例えば超臨界二酸化炭素中）に不織布１０を浸漬させることで、不織布１０に付着した状態となる。

【0021】

図７は、本実施形態に係る導電性不織布１を示す透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）による写真であって、（ａ）はめっきフェルト部１１Ｍの第１繊維Ｆ１の表面付近を示し、（ｂ）はめっき縦糸１２Ｍの第２繊維Ｆ２の表面付近を示している。なお、図７において白点はめっき用触媒金属であるパラジウムを示している。

【0022】

図７（ａ）に示すように、めっきフェルト部１１Ｍを構成する第１繊維Ｆ１の表面付近には、めっき用触媒金属であるパラジウムが点在している。同様に、図７（ｂ）に示すように、めっき縦糸１２Ｍを構成する第２繊維Ｆ２の表面付近にも、めっき用触媒金属であるパラジウムが点在している。

【0023】

ここで、両者のパラジウム数を比較するとめっきフェルト部１１Ｍよりもめっき縦糸１２Ｍの方が多い。これは、縦糸１２を構成する複数の第２繊維Ｆ２の密度がフェルト部１１を構成する複数の第１繊維Ｆ１の密度よりも高いためである。すなわち、めっき用触媒金属の有機金属錯体を含む超臨界流体又は亜臨界流体中に不織布１０を浸漬させた際に、第２繊維Ｆ２については繊維密度が高いことから上記流体が通り抜け難くなり、結果として有機金属錯体が多く付着するためである。

【0024】

よって、本実施形態に係る導電性不織布１は、無電解めっき工程において縦糸１２に金属めっきＭが析出し易くなる。また、縦糸１２に析出した金属めっきＭを核として縦糸１２の周辺のフェルト部１１での金属めっきＭの形成を促進させることもできる。

【0025】

特に、本実施形態に係る導電性不織布１において縦糸１２の間隔Ｄが２．５ｍｍ以下となっている場合には、縦糸１２の間（フェルト部１１）を金属めっきＭで埋め易くなる。すなわち、本実施形態に係る導電性不織布１は、縦糸１２及びその周辺に金属めっきＭが析出し易いことから、縦糸１２の間隔Ｄを或る程度狭くすることで、金属めっきＭが析出し難いフェルト部１１にも適切に金属めっきＭを形成することができる。

【0026】

図８は、本実施形態に係る導電性不織布１を示す透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）による写真であって、（ａ）はめっきフェルト部１１Ｍの第１繊維Ｆ１の内部を示し、（ｂ）はめっき縦糸１２Ｍの第２繊維Ｆ２の内部を示している。なお、図８においても白点はめっき用触媒金属であるパラジウムを示している。

【0027】

図８（ａ）に示すように、めっきフェルト部１１Ｍを構成する第１繊維Ｆ１の内部には、粒径が大きく且つ多数のめっき用触媒金属であるパラジウムが点在している。これに対して、図８（ｂ）に示すように、めっき縦糸１２Ｍを構成する第２繊維Ｆ２の内部には、多数のめっき用触媒金属であるパラジウムが点在しているが、その粒径は第１繊維Ｆ１のものよりも小さい。

【0028】

ここで、金属めっきＭについては、めっき用触媒金属の粒径が小さい方が析出し易い。よって、本実施形態に係る導電性不織布１は、第２繊維Ｆ２の結晶化度を第１繊維Ｆ１の結晶化度よりも高くすることで、縦糸１２で金属めっきＭを析出させ易くすることができる。

【0029】

図９は、本実施形態に係る導電性不織布１の製造方法を示す工程図である。まず、図９に示すように、不織布用意工程が行われる（Ｓ１）。不織布用意工程においては、図４に示したように、フェルト部１１に対して複数の縦糸１２が形成された不織布１０が用意される。不織布１０は、上記したように縦糸１２の繊維密度がフェルト部１１よりも繊維密度が高く、且つ、縦糸１２を構成する第２繊維Ｆ２はフェルト部１１を構成する第１繊維Ｆ１よりも結晶化度が高い。

【0030】

次いで、浸漬工程が行われる（Ｓ２）。浸漬工程では、処理槽（不図示）内に不織布１０が投入され、当該不織布１０がめっき用触媒金属の有機金属錯体を含む超臨界流体又は亜臨界流体中（例えば超臨界二酸化炭素中）に浸漬させられる。この工程により、めっき用触媒金属の有機金属錯体が不織布１０に付着する。特に、ステップＳ１の不織布用意工程において用意された不織布１０は縦糸１２の繊維密度が高いことから、めっき用触媒金属の有機金属錯体が縦糸１２に多く付着することとなる。また、縦糸１２を構成する第２繊維Ｆ２の結晶化度がフェルト部１１を構成する第１繊維Ｆ１の結晶化度よりも高いことから、第２繊維Ｆ２の内部にはめっき用触媒金属の有機金属錯体のうち粒径が小さいもののみが入り込むこととなる。

【0031】

その後、無電解めっき工程が行われる（Ｓ３）。無電解めっき工程では、還元工程を経た不織布１０が無電解めっき槽に供給され、化学反応を利用してめっき用触媒金属の周辺に金属めっき２０が析出することとなる。このとき、不織布１０の縦糸１２については、めっき用触媒金属が多く、粒径が小さいものが内部に入り込んでいる。よって、縦糸１２には、金属めっきＭが良好に析出することとなる。また、縦糸１２に析出した金属めっきＭを核としてフェルト部１１にも金属めっきＭが良好に析出することとなる。以上により、本実施形態に係る導電性不織布１が得られることとなる。

【0032】

このようにして、本実施形態に係る導電性不織布１及びその製造方法によれば、縦糸１２を構成する第２繊維Ｆ２はフェルト部１１を構成する第１繊維Ｆ１よりも密度が高いことから、繊維密度を利用して有機金属錯体を第２繊維Ｆ２に多く付着させることができる。このため、少なくとも縦糸１２については良好に金属めっきＭを析出させることができ、縦糸１２に析出した金属めっきＭを核として縦糸１２の周辺部での金属めっきＭの形成を促進させることができる。従って、めっき析出性を高めることができる。

【0033】

また、特定方向における引張強度が０．５ＭＰａ以上であるため、一般的な塩化ビニルテープと同等の強度を確保することができる。

【0034】

また、複数の縦糸１２は隣り合う縦糸１２の間隔が２．５ｍｍ以下であるため、縦糸１２に形成された金属めっきＭを核として縦糸１２間に良好に金属めっきＭを形成し易くすることができる。

【0035】

また、めっき縦糸１２Ｍは、めっきフェルト部１１Ｍを構成する第１繊維Ｆ１よりも、結晶化度が高い第２繊維Ｆ２によって形成されているため、例えば有機金属錯体を含む超臨界流体又は亜臨界流体に不織布１０を浸漬させた場合に、繊維内部には粒径が小さい有機金属錯体のみが入り込むこととなり、めっき析出性の向上に寄与することができる。

【0036】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、周知及び公知の技術を組み合わせてもよい。

【0037】

例えば、上記実施形態においてめっき縦糸１２Ｍ（縦糸１２）は、導電性不織布１（不織布１０）において途中で途切れることなく、特定方向の一端から他端まで延びているが、特にこれらに限らず、途中で途切れたものであってもよい。さらに、上記実施形態において導電性不織布１（不織布１０）はめっき縦糸１２Ｍ（縦糸１２）を複数有しているが、特にこれに限らず、１本だけ有していてもよい。

【0038】

また、上記実施形態において第１繊維Ｆ１と第２繊維Ｆ２とは同じ素材によって構成されているが、これに限らず、異なる素材によって構成されていてもよい。さらに、本実施形態に係る導電性不織布１において、第２繊維Ｆ２の結晶化度は第１繊維Ｆ１の結晶化度よりも高くされているが、特にこれに限らず、金属めっきＭの析出に問題がなければ双方の繊維Ｆ１，Ｆ２の結晶化度は同じであってもよいし、第２繊維Ｆ２の結晶化度の方が低くされていてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１ ：導電性不織布
１０ ：不織布
１１ ：フェルト部
１１Ｍ ：めっきフェルト部
１２ ：縦糸
１２Ｍ ：めっき縦糸
Ｄ ：間隔
Ｆ１ ：第１繊維
Ｆ２ ：第２繊維
Ｍ ：金属めっき

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】