JPH01234435A

JPH01234435A - 導電性ポリマー複合体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH01234435A
Application number: JP6031988A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Shinomura; 篠村　俊彦; Koichi Miyashita; 公一宮下
Original assignee: Inoue MTP KK
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1989-09-19

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〕本発明は高い電磁波遮蔽効果を有する新規な導電性ポリ
マー複合体およびその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、電子機器、電波機器の普及はめざましく、電磁波
による障害の問題が各国で大きく取り、トげられている
。プラスチックを構成材料とする電磁波遮蔽体として、
プラスチックの表面を金属または導電性の塗料等でコー
ティングしたものや、金属粉、カーボンブラック、金属
繊維、金属箔等を混和した樹脂などがある。また金属メ
ツシュ等を樹脂てサンドイッチした構造体等もある。

〔発明が解決しようとする課題〕

コーティング法によるものでは衝箪や経時変化、熱など
により電磁波遮蔽層が劣化、剥離するおそれがある。ま
た導電性物質を樹脂に混合したものでは、樹脂本来の性
１１　（例えば曲げ強度、衝７強度等の機械的物性）を
保った状態で高い電磁波遮蔽効果を持たせる事は容易な
事でない。また、これは樹脂全体が導電性を示す。その
ため、絶縁構造体としての役割を兼ねることができず、
電器機器のハウジング、シールドルーム等の壁材として
用いた場合、導線回路などの接触により全体が通電状態
となり感電などのトラブルを容易に引き起こす危険性が
高い。

前記のサンドイッチ構造体では、接着面の強度、すなわ
ち、金属メツシュ等と樹脂との界面における充分な接着
強度を得ることは容易でない。

また、シールド材料を接地する際、導電層が表面にない
ため、その作業も容易でなく、不確実となる可能性が高
く、ひいては電磁波遮蔽効果を低下させる原因となりつ
る。

本発明の目的は、上記の欠点を解決し、樹脂本来の性質
を劣化させる事なく充分な電磁波遮蔽効果を有すると共
に、絶縁機能をもち、使い勝手の良い構造体を提供する
ことにある。

［課題を解決するための手段］上記の目的は、連続孔構造を有する多孔質体から成るポ
リマー（Ａ）と、その孔内に装填されたポリマー（Ｂ）
とを主体とする複合体であって、ポリマー（Ｂ）全体は
、前記多孔質体内で、導電性充填物質を含イｆする層（
導電層）と、それを実質的に含有しない層（絶縁層）と
に分れていることを特徴とする導電性ポリマー複合体と
、その製法、即ち、連続孔構造を有する多孔質体から成
るポリマー（Ａ）の孔内に、ポリマー（Ｂ）を形成すべ
き液状モノマー、オリゴマー、プレポリマーの一種以上
から成るポリマー（Ｂ）前駆体と、それに分散させた、
該前駆体と比重の異なる導電性充填物質とを充填し、該
前駆体中で導電性充填物質を沈降または浮上させつつ分
散させた状態で、該前駆体を重合または架橋させ、固化
する工程を有する導電性ポリマー複合体の製造方法によ
り達成できる。

なお、導電層は、２神以上の導電性充填物質が含まれて
いてもよい。その場合、別種の導電性充填物質は、混在
していてもよいし、分離し導電層中でさらに層構造を形
成していてもよい。

本発明の導電性ポリマー複合体は、ポリマー（Ａ）とポ
リマー（Ｂ）とにより良好な機械的物性を示し、また導
電性充填物質により電磁波遮蔽効果が得られ、しかも層
構造となっていることにより、導電性部分と絶縁性部分
とを有する。

本発明の導電性ポリマー複合体における、連続孔構造を
有する多孔質体から成るポリマー（Ａ）は、表面に多数
の開口をもち、その開口に連なる内部空隙がいたるとこ
ろで連結しているものであって、しかも内部空隙の多く
が多孔質体の地表面につながっているものであり、材質
に関しては合成樹脂、天然樹脂を問わない。

ポリマー（Ａ）は、どのような製法によってもよいが例
えば発泡剤を添加し、加熱により発泡させる方法や、固
形充填剤を添加した後延伸する方法が利用できる。

ポリマー（Ａ）の孔の孔径は、０．１μ〜１０ｍｍ、そ
の空孔率は５〜９８容禎％とするのが、本発明の導電性
ポリマー複合体の製造上の便宜のため、またその強度、
導電性保持のため好ましい。

ポリマー（Ａ）の材質として、例えばポリエチレン、ポ
リスチレン、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリカー
ボネート、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリ酢酸ビ
ニル、ホリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリ塩
化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル
、ポリアミド、天然ゴム、セルロース等が挙げられる。

一方、本発明の導電性ポリマー複合体における、ポリマ
ー（Ｂ）は、その原料がポリマー（Ａ）の多孔質内に装
填された状態で重合または架橋され生成されたものであ
り、その原料としては常温で液状のモノマー、オリゴマ
ーおよびプレポリマーのうちの一種以上（ポリマー（Ｂ
）前駆体）または常温で固体だが適当な加熱によって液
状となりつるポリマー（Ｂ）前駆体である。なお、「液
状Ｊとは、ポリマー（Ｂ）　前駆体がポリマー（Ａ）の
孔内に侵入することができる程度に粘性が低い流動体状
態をいうか、その粘性は好ましくは２ポアズ以下である
。

ポリマー（Ｂ）の材質として、例えばポリメタクリル酸
メチル、ポリスチレン、ポリ不飽和ポリエステル、ポリ
酢酸ビニル等が挙げられる。

また、本発明で使用される導電性充填物質としては、球
状、繊維状等、いかなる形態のものでもよく、カーボン
ブラック、金属粉末（銀、銅、鉄、アルミニウム、ニッ
ケル等）、金属でコーティングされたガラスピーズや中
空ガラス球、金属コーティングされたセラミック球や中
空セラミック球などが挙げられる。これらの導電性充填
物質は１種類だけでなく２種類以上の組み合わせでも使
用できる。さらに平均粒径または最大長さの異なった物
の組み合せも可能である。それらの平均粒径または最大
長さは０．０１μ〜１０ｍｍ程度のものが適当である。

ポリマー（Ｂ）に対する導電性充填物質の割合は、通常
３〜８００重量部、好ましくは５〜４００重量部、より
好ましくは５〜２００重量部の範囲で添加される。

導電性充填物質は、それを含存させるポリマー（Ｂ）前
駆体と比重の異なるものから選択する。

本発明の導電性ポリマー複合体は、電磁波遮蔽体として
のみならず、面状発熱体、導電体（スイッチ等）等に好
適に利用できる。

本発明の導電性ポリマー複合体の製造方法は以下の様で
ある。

■液状ポリマー（Ｂ）前駆体の所望量に導電性充填物質
と必要に応じて重合開始剤、架橋剤その他、触媒等を添
加し充分に撹拌し、導電性充填物質を均一に分散し、必
要に応じて脱気する。これをＢ液とする。

■次にＢ液中（導電性充填物質が均一に分散された状態
）に連続孔構造を有するポリマー（Ａ）を浸漬するか、
またはポリマー（Ａ）の孔にＢ液を注入し孔部分にＢ液
を充填させる。この後、適当時間放置することによフて
、導電性充填物質は液状ポリマー（Ｂ）前駆体との密度
の差により、沈降または浮上し、それを含む層と含まな
い層とがポリマー（Ａ）内にできる。

■ポリマー（Ａ）の孔部分に充填されたＢ液を重合また
は架橋し、固化させポリマー（Ｂ）を生成すると、導電
層と絶縁層とから成る導電性ポリマー複合体ができ上が
る。なお、重合、架橋には加熱、紫外線、放射線、マイ
クロ波、超音波照射等が利用できる。

重合または架橋の反応時間や上記放置時間を制御する事
でポリマー（Ｂ）中の導電性充填物質の濃度勾配を種々
選択することが可能である。必要に応じてポリマー（Ａ
）およびポリマー（Ｂ）に他の充填物質、例えば、難燃
剤、可塑剤、紫外線吸収剤、安定剤、界面活性剤等を添
加できる。

（発明の効果）本発明により樹脂本来の性質を劣化させることなく充分
な電磁遮蔽効果を有する構造体を得ることができる。し
かも、この構造体は、擾れた導電性を示す導電層だけで
なく、絶縁層をも有するため、電機製品（電子機器）の
ハウジングやシールドルーム等の壁材として用いた場合
、トラブルが生じ導電層に電流が流れても、感電などの
トラブルの発生を防止できる。また、導体として用いた
場合には、通電した状態でも取り扱いが可能である。こ
のため、新たに絶縁体によってシールドすることなしに
、プラスチック導電体として用いることができ、使い勝
手も非常に良いものである。

〔実施例〕

実施例１メタクリル酸メチル千ツマー１００重量部に銅粉（平均
粒径１０μ５）５０重量部と重合開始剤１重量部を加え
、充分に撹拌した混合液中にシート状のポリウレタンフ
ォーム（大きさ１８０ｍ＋ｏｘ１８０ｍｍ、厚さ７　ｍ
ｍ、孔数４０個／インチで連続孔構造を有する）を浸漬
した。

このシート状フオームを取出し、金型にセットし、数分
間放置後、８０℃で６０分の加熱（熱ブレスでの加熱）
により、混合液を硬化させ、導電層（厚さ：約１．５ｍ
ｍ）と絶縁層（厚さ：約３．５＋ｎｍ）を持つ複合体を
得た。

得られた複合体の導電層の電気的特性を評価した結果、
第１表に示した様に表面抵抗が小さく、電磁波遮蔽効果
の大きい材料であった。

なお、ポリウレタンフォームとして、厚さ５ｍｍ、１０
ｍｍのものや、孔数２０．３０．５０／インチのものを
用いたり、加熱をオーブンにより実施した場合にも上記
とほぼ同様な特性の複合体ができた。また、導電層と絶
縁層の厚さの比は、ポリウレタンフォームの厚みや空孔
数等を変えることにより、約１：４．２：３等にするこ
ともできた。

実施例２スチレンモノマー１００重量部に銀でコーティングされ
たセラミック中空球（粒径１０〜１００ｕ＋）１０重量
部と重合開始剤０．５〜１重量部を加え、充分に撹拌し
た混合液中にシート状のメラミンフオーム（外形、内部
構造は、実施例１のポリウレタンフォームとほぼ同様）
を浸漬した。

このシート状フオームを取り出し、金型にセットし、３
０分間放置後、１００℃で４０分の加熱（熱プレスでの
加熱）により、混合液を硬化させ、導電層（厚さ：約１
＋ｎｍ）と絶縁層（厚さ：約４ｍｍ）を持つ複合体を得
た。この場合、実施例１とは逆に複合体の上層部に導電
層が形成された。

この複合体の電気的特性を評価した結果、第１表に示し
た様に導電面では良好な導電性を示し、絶縁面では１０
１２Ω／口以上の抵抗値を示した。

また、電磁波シールド効果も良好であった。

実施例３酢酸ビニルモノマー１００重量部にニッケル粉（平均粒
径４５間）を５０重量部と重合開始剤０．５重量部を加
え充分に撹拌した混合液を連続孔を有するシート状のポ
リエチレンフオーム（外形、内部構造は実施例１のポリ
ウレタンフォームとほぼ同様）に均一に注入し、孔部分
に混合液を充填した。

このシート状フオームを取出し、金型にセットし、数分
間放置後、７０℃で３０分の加熱（熱プレスでの加熱）
により、混合液を硬化させ、導電層（厚さ：約２ｍｍ）
と絶縁層（厚さ：約３１１Ｉａｌ）を持つ複合体を得た
。

この複合体の電気的特性を評価した結果、第１表に示す
様に導電面は高い導電性を示し、絶縁面では充分に高い
抵抗値を示した。

Claims

【特許請求の範囲】１）連続孔構造を有する多孔質体から成るポリマー（Ａ
）と、その孔内に装填されたポリマー（Ｂ）とを主体と
する複合体であって、ポリマー（Ｂ）全体は、前記多孔
質体内で、導電性充填物質を含有する層と、それを実質
的に含有しない層とに分れていることを特徴とする導電
性ポリマー複合体。２）連続孔構造を有する多孔質体から成るポリマー（Ａ
）の孔内に、ポリマー（Ｂ）を形成すべき液状モノマー、オリゴマー
、プレポリマーの一種以上から成るポリマー（Ｂ）前駆
体と、それに分散させた、該前駆体と比重の異なる導電
性充填物質とを充填し、該前駆体中で導電性充填物質を
沈降または浮上させつつ分散させた状態で、該前駆体を
重合または架橋させ、固化する工程を有する、請求項１
記載の導電性ポリマー複合体の製造方法。