JP2003175565A - 難燃性を有する導電性材料及びその製造方法 - Google Patents
難燃性を有する導電性材料及びその製造方法Info
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Abstract
ット材として最適の導電性材料を提供する。 【解決手段】 連続気泡性のフォームシートと布帛を積
層して成る複合体シートを金属化した後難燃剤を含浸さ
せることにより優れた難燃性を有する導電性材料を得る
ことができる。
Description
り漏洩する電磁波を遮蔽する電磁波シールド用ガスケッ
ト材料に適した難燃性のある導電性材料及びその製造方
法に関する。
等の、所謂、エレクトロニクス機器が広く利用されるよ
うになり、一般の家庭生活の中にも普及してきた。そし
てこのような機器が工業用から一般の用途に拡大するに
つれて、これらの機器から漏れる電磁波が他のエレクト
ロニクス機器に誤動作を起こさせたり、通信機器に電波
障害を起こさせる等の問題が多発しマスコミにも大きく
取り上げられるようになってきた。
ス工業関連分野においては該機器から漏洩する電磁波に
よる種々の障害を防止すべく卓越した遮蔽効果を発揮す
る電磁波シールド材料が求められ、同時に難燃性をも要
求されている。そのような要求を満足するべく、再公表
特許WO98/06247には、従来の電磁波シールド
ガスケット材料に比較しその煩雑な製造作業を解消し大
量生産を可能とした安価で品質が均一で信頼性の高い電
磁波シールドガスケット材料に用いられる導電性材料が
提案されている。しかしながら、再公表特許WO98/
06247の導電性材料は、例えば、火災発生時に材料
自体が燃焼してしまうという不具合があった。
状に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、従来
の電磁波シールドガスケット材料に比較しその煩雑な製
造作業を解消し大量生産を可能とした安価で品質が均一
で信頼性が高く、しかも優れた難燃性能を有するガスケ
ット材料を与える導電性材料及びその製造方法を提供す
ることにある。
を解決すべく鋭意検討の結果、以下の本発明を完成し
た。
ートの少なくとも一方の面に布帛が積層一体化された複
合体シートの全面にフォームの連続気泡性を損うことな
く導電性金属皮膜が形成されて成る厚さが0.5mmか
ら7mmの範囲にある導電性材料であって、該導電性金
属皮膜上に臭素系難燃剤、リン系難燃剤及びアンチモン
系難燃剤からなる難燃剤が付着されていることを特徴と
する難燃性導電性材料である。
ロム化合物、リン系難燃剤がポリリン酸アンモニウム、
アンチモン系難燃剤が三酸化アンチモンである上記の難
燃性導電性材料である。本発明は第3に、難燃剤がバイ
ンダー樹脂によって導電性金属皮膜上に付着されている
上記の難燃性導電性材料である。本発明は第4に、導電
性金属皮膜をもつ複合体シートの重量に対し、バインダ
ー樹脂が1〜10重量%、臭素系難燃剤が20〜65重
量%、リン系難燃剤が2〜15重量%、アンチモン系難
燃剤が2〜30重量%付着されている上記の難燃性導電
性材料である。
ートの一方又は両方の表面に布帛を積層一体化して複合
体シートを製造し、該複合体シートにフォームの連続気
泡性を維持するように導電性金属をメッキ処理によって
付着し、得られた導電性金属皮膜を有する複合体シート
に臭素系難燃剤、リン系難燃剤及びアンチモン系難燃剤
からなる難燃剤を付与することを特徴とする難燃性導電
性材料の製造方法である。
ートと布帛との積層一体化が、連続気泡性のフォームシ
ートの少なくとも一部を熱熔融するか又は接着剤による
貼り合せによって行なわれることを特徴とする上記の製
造方法である。本発明は第7に、導電性金属皮膜を有す
る複合体シートへの難燃剤の付与が浸漬法によって行な
われることを特徴とする上記の製造方法である。
ト材料として適する導電性材料の複合体シートの典型例
は図1及び図2に示すような断面構造を有する。1は布
帛であり、2は連続気泡性のフォームシートである。ま
た、本発明においては、連続気泡性のフォームシートと
布帛を予め積層一体化して得られた複合体シートに導電
性金属皮膜を形成し、さらに得られた複合体シートに難
燃剤を付与することにより、電磁波シールドガスケット
として適する、難燃性を有する導電性材料が形成され
る。
繊維を用いて成る織物、編物、不織布等の繊維布帛が挙
げられる。有機繊維の例としては、合成繊維、半合成繊
維、再生繊維等の化学繊維及び植物繊維、動物繊維等の
天然繊維等を用いることができるが、特にナイロン6や
ナイロン66等のポリアミド繊維、ポリエチレンテレフ
タレート等のポリエステル繊維及びアクリル繊維等の合
成繊維が好ましく、そのうちでも特にポリエチレンテレ
フタレート等のポリエステル繊維が好ましい。
繊維、ガラス繊維、等を用いることができるが、屈曲耐
久性等の点で炭素繊維が好ましい。しかし、上述の繊維
の中で生産性、取り扱い性、コスト性を考慮すると、ポ
リエチレンテレフタレート等のポリエステル繊維が特に
好ましい。
が0.11〜5.6デシテックスであるマルチフィラメ
ント糸がより好ましい。単糸繊度が0.11デシテック
スより小さいと糸コストが高くなり、また、5.6デシ
テックスより大きいと、布帛が硬くなり、柔軟性が損な
われる虞がある。また、布帛の目付は10〜100g/
m2 が好ましい。
の定着を確実にするためには、予め該布帛の表面に付着
している糊剤、油剤、ゴミ等の不純物を精練処理により
完全に除去することが好ましい。
連続気泡性のフォームシートであり、柔軟で、セル膜を
実質上有しない、圧縮復元性に富む、連続気泡よりなる
合成樹脂フォームシートが好ましい。これらの特性をも
つフォームの例としては、ポリエチレンフォーム、ポリ
プロピレンフォーム、ポリ塩化ビニルフォーム、ポリウ
レタンフォーム、ポリイミドフォーム、ポリブタジエン
フォーム、シリコーンフォーム等がある。
ォームが好ましいことから、例えばポリウレタンフォー
ムのように軟質と硬質の両者が市販されているフォーム
では軟質フォームを選択すべきである。本発明で用いる
フォームは連続気泡性をもつものであることを要する、
連続気泡含量は特に制限はなく、通常は10%以上、好
ましくは30%以上、より好ましく50%以上、最も好
ましくは80%以上の連続気泡含量をもつフォームが用
いられる。本発明では複合体シートの内部、特にフォー
ムの連続気泡の内壁にも導電性金属皮膜が形成されるこ
とを要する。そのためにはセル密度は20〜100個/
インチのものが好ましい。セル密度が20個/インチよ
り少ないと十分な電磁波遮蔽性が得られず、100個/
インチより多いと金属皮膜の形成がフォームシートの内
部まで十分に行われなかったり、フォームシートの強度
に問題の発生する虞がある。
して複合体を得る方法としては、フォームシート又は布
帛のいずれかの表面に導電性の接着剤を塗布し他方を積
層して接着させる方法や、フォームシートが熱熔融性で
ある場合には、フォームシート表面の少なくとも一部を
熱熔融させた後直ちに布帛を積層して接着させる、所
謂、熔着法等の方法が挙げられる。得られる複合体シー
トに金属皮膜を形成した場合、フォームシートと布帛間
の接着部分の導電性を充分確保させるためには熔着法が
好ましい。熔着は、例えば、ポリウレタンフォームシー
ト等のフォームシートの表面部をガスによる炎で直接熔
融させた後、布帛と積層して接着させ複合体とすること
ができる。この場合、フォームシートの熔融は表面より
0.3〜1mm程度であることが好ましい。0.3mm
以下では十分な接着強度が得られず1mm以上では製造
コストのアップにつながる。熔着法により製造した複合
体シートに金属皮膜を形成した場合、布帛の内部、フォ
ームシートの内部のみならず、フォームシートの熔融層
部分の内部にも金属皮膜が形成されて、フォームシート
と布帛間の接着部分の導電性が良好になる。
は、フォームの連続気泡特性が維持されるように外部表
面だけでなく、連続気泡の内部壁にもできるだけ均一に
薄層の金属皮膜を形成する必要がある点で通常メッキ法
が用いられる。通常のメッキ処理に当たって行われる触
媒の付与や活性化などの前処理を行った後、Ag、N
i、Cu、Au、等の所望の1種以上の金属を無電解メ
ッキ処理、又は、無電解メッキ処理後、更に電気メッキ
処理を施すことにより達成される。
は0.01〜2μmが好ましい。0.01μmより薄い
と十分なシールド性が得られない虞があり、2μmより
厚いとシールド性の更なる向上は望めないばかりか、柔
軟性の損なわれる虞がある。
は、用途等によって異なるが、通常0.5〜7mmのも
のが用いられる。0.5mmより小さいと弾性が得られ
にくく、7mmより大きいと難燃性効果が劣り、またコ
ストもかかる。
複合体シートに難燃剤を付与する。難燃剤はバインダー
樹脂溶液の形で複合体シートに付与される。難燃剤の付
与方法はスプレー法、ナイフコート法やスリットロール
法等のコーティング法、難燃剤を添加した樹脂溶液に浸
漬し、余分な樹脂を取り除く浸漬法等があるが、複合体
シートに均一に付与させるには、浸漬法が特に好まし
い。また、発泡前の多孔体形成用合成樹脂に難燃剤を添
加してから発泡させたり、布帛を構成する繊維にあらか
じめ難燃剤を練り込むことを組合せてもよい。難燃剤を
複合体シート空隙に固着させるためのバインダー樹脂と
しては、水溶性樹脂又はエマルジョン樹脂が好ましく、
ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹
脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。
ン系難燃剤、アンチモン系難燃剤の3種を組合せた複合
難燃剤が用いられる。臭素系難燃剤としては、ビス(ペ
ンタブロモフェニル)エタンやビス(トリブロモフェニ
ル)エーテル、ビス(ペンタブロモフェニル)エーテル
等の芳香族ブロム化合物が好ましく、リン系難燃剤とし
ては、ポリリン酸アンモニウムが好ましく、アンチモン
系難燃剤としては三酸化アンチモンが好ましい。これら
難燃剤は、3種の難燃剤を併用することにより、相乗効
果により優れた難燃性効果が得られる。難燃剤のバイン
ダー樹脂に対する重量比は、臭素系難燃剤が200〜1
600%、好ましくは500〜1500%、リン系難燃
剤が3〜450%、好ましくは50〜400%、アンチ
モン系難燃剤が3〜450%、好ましくは50〜400
%である。
る重量比は、複合体シートに対し、樹脂が1〜10%、
好ましくは2〜8%、臭素系難燃剤が20〜65%、好
ましくは30〜55%、リン系難燃剤が2〜15%、好
ましくは3〜10%、アンチモン系難燃剤が2〜30
%、好ましくは10〜20%である。
例で用いた測定方法は次のとおりである。 1.表面抵抗値(Ω/□) 120mm×120mmの試料を縦方向、横方向それぞ
れ用意し、試料接触部分の大きさが10mm×100m
mの電極クリップで電極間が100mmになるように挟
みテスター(HIOKI製 3220 mΩ Hi T
ESTER)で抵抗値を読み取る。測定方法の概略を図
3に示す。 2.体積抵抗値(mΩ) 100mm×100mmの試料を100mm×100m
mの重さ100gの銅板電極で挟み30g/cm2 の荷
重をかけた状態でテスター(HIOKI製 3220m
Ω Hi TESTER)を用いて抵抗値を測定する。
測定方法を図4に示す。 3.シールド性(dB) 中央に5mm×25mmの長方形の穴をあけた厚さ1m
mの銅板(200mm×200mm)2板を用意し、中
央部に試料片を取り付けKEC法によってシールド性を
測定した。即ちシールドボックスの中の送信用と受信用
のアンテナの間に取り付け試料片を設置し、受信した電
界の強度を測定し、試験片の非存在時の強度との比から
減衰率(dB)を式1より求める。
度2.2デシテックス)からなるスパンボンド不織布
(目付40g/m2 )を、厚み1.6mm、セル密度4
0個/インチの連続気泡ポリウレタンフォームシートに
熔着した複合体シートを得た。次にポリエステル繊維天
竺編物(55.6デシテックス/24f、65コース/
45ウェル、目付54g/m2 、厚み0.47mm)を
該ポリウレタンフォームのもう一方の面に熔着して、3
層構造の複合体シートを得た。
後、塩化パラジウム0.3g/L、塩化第一スズ30g
/L、36%塩酸300ml/Lを含む40℃水溶液に
2分間浸漬後、水洗した。続いて10%硫酸に30℃で
5分間浸漬後、水洗した。さらに硫酸銅7.5g/L、
37%ホルマリン30ml/L、ロッシェル塩85g/
Lからなる無電解銅メッキ液に、40℃で5分間浸漬
後、水洗した。続いて硫酸ニッケル30g/L、次亜燐
酸ソーダ20g/L、クエン酸アンモニウム50g/L
からなる無電解ニッケル液に45℃で10分間浸漬後、
水洗した。繊維及びフォームのセル表面が均一にメッキ
された目付233g/m2 、厚み1.4mmの複合体シ
ートを得た。得られた複合体シートに、固形分30%の
ポリエステル系樹脂(バイロナールMD1930:東洋
紡績株式会社製)10重量%、難燃剤(ビス(ペンタブ
ロモフェニル)エタン60重量%、ポリリン酸アンモニ
ウム10重量%、三酸化アンチモン20重量%)60重
量%を含む水溶液に浸漬し、マングルにより絞ったあと
130℃で乾燥した。この時ピックアップは120%で
あった。複合体シートには、臭素系難燃剤が43重量
%、リン系難燃剤が7重量%、アンチモン系難燃剤が1
4重量%付与され、難燃剤を含む樹脂の付着量は68重
量%であった。その性能を表1に示す。
度2.2デシテックス)からなるスパンボンド不織布
(目付40g/m2 )を、厚み1.6mm、密度40個
/インチの連続気泡ポリウレタンフォームシートに熔着
した複合体シートを得た。次にポリエステル繊維から成
る天竺編物(55.6デシテックス/24f、密度65
コース/45ウェル、目付54g/m2 、厚み0.47
mm)を該ポリウレタンフォームのもう一方の面に熔着
して、3層構造の複合体シートを得た。この複合体シー
トを実施例1同様に前処理、メッキし、繊維及びフォー
ムのセル表面が均一にメッキされた、目付233g/m
2 、厚み1.4mmの三層構造複合体シートを得た。得
られた複合体シートに、固形分45%のアクリル系樹脂
(プライマルTR934HS:ローム・アンド・ハース
・ジャパン株式会社製)10重量%、難燃剤(ビス(ペ
ンタブロモフェニル)エタン50重量%、ポリリン酸ア
ンモニウム5重量%、三酸化アンチモン20重量%)6
0重量%を含む水溶液に浸漬し、マングルで絞ったあ
と、130℃で乾燥した。この時ピックアップは130
%であった。複合体シートには、臭素系難燃剤が39重
量%、リン系難燃剤が4重量%、アンチモン系難燃剤が
17重量%付与され、難燃剤を含む樹脂の付着量は64
重量%であった。その性能を表1に示す。
度2.2デシテックス)からなるスパンボンド不織布
(目付40g/m2 )を、厚み1.6mm、密度40個
/インチのポリウレタンフォームシートに熔着し、複合
体シートを得た。次にポリエステル繊維天竺編物(5
5.6デシテックス/24f、密度65コース/45ウ
ェル、目付54g/m2 、厚み0.47mm)を該ポリ
ウレタンフォームのもう一方の面に熔着して、3層構造
の複合体シートを得た。この複合体シートを実施例1同
様に前処理、メッキし、繊維及びフォームのセル表面が
均一にメッキされた、目付232g/m2 、厚み1.4
mmの三層構造の複合体シートを得た。その性能を表1
に示す。
度2.2デシテックス)からなるスパンボンド不織布
(目付40g/m2 )を、厚み1.6mm、密度40個
/インチの連続気泡ポリウレタンフォームシートに熔着
した複合体シートを得た。次にポリエステル繊維から成
る天竺編物(55.6デシテックス/24f、密度65
コース/45ウェル、目付54g/m2 、厚み0.47
mm)を該ポリウレタンフォームのもう一方の面に熔着
して、3層構造の複合体シートを得た。この複合体シー
トを実施例1同様に前処理、メッキし、繊維及びフォー
ムのセル表面が均一にメッキされた、目付233g/m
2 、厚み1.4mmの三層構造複合体シートを得た。得
られた複合体シートに、固形分45%のアクリル系樹脂
(プライマルTR934HS:ローム・アンド・ハース
・ジャパン株式会社製)10重量%、難燃剤(クロロテ
トラブロモブタン50重量%)60重量%を含む水溶液
に浸漬し、マングルで絞ったあと、130℃で乾燥し
た。この時ピックアップは130%であった。複合体シ
ートには、臭素系難燃剤が39重量%付与され,難燃剤
を含む樹脂は45重量%であった。その性能を表1に示
す。
度2.2デシテックス)からなるスパンボンド不織布
(目付40g/m2 )を、厚み10mm、密度40個/
インチの連続気泡ポリウレタンフォームシートに熔着し
た複合体シートを得た。次にポリエステル繊維から成る
天竺編物(55.6デシテックス/24f、密度65コ
ース/45ウェル、目付54g/m2 、厚み0.47m
m)を該ポリウレタンフォームのもう一方の面に熔着し
て、3層構造の複合体シートを得た。この複合体シート
を実施例1同様に前処理、メッキし、繊維及びフォーム
のセル表面が均一にメッキされた、目付398g/
m2 、厚み10mmの三層構造複合体シートを得た。得
られた複合体シートに、固形分45%のアクリル系樹脂
(プライマルTR934HS:ローム・アンド・ハース
・ジャパン株式会社製)10重量%、難燃剤(ビス(ペ
ンタブロモフェニル)エタン50重量%、ポリリン酸ア
ンモニウム5重量%、三酸化アンチモン20重量%)6
0重量%を含む水溶液に浸漬し、マングルで絞ったあ
と、130℃で乾燥した。この時ピックアップは130
%であった。複合体シートには、臭素系難燃剤が39重
量%、リン系難燃剤が4重量%、アンチモン系難燃剤が
16重量%付与され、難燃剤を含む樹脂の付着量は64
重量%であった。その性能を表1に示す。
ドガスケット材料は、極めて容易、安価且つ品質安定に
製造できる上、優れた難燃性を有する。従来のように、
予め金属皮膜が形成された布帛に難燃剤を含む樹脂を付
与したものを準備し、成形された角柱形状の難燃剤配合
合成樹脂多孔体シートの周囲に接着剤を塗布して回捲す
るという作業が排除された上、同等の性能を示す。
積層した概略図である。
布帛を積層した概略図である。
示した概略図である。
示した概略図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 連続気泡性のフォームシートの少なくと
も一方の面に布帛が積層一体化された複合体シートの全
面にフォームの連続気泡性を損うことなく導電性金属皮
膜が形成されて成る厚さが0.5mmから7mmの範囲
にある導電性材料であって、該導電性金属皮膜上に臭素
系難燃剤、リン系難燃剤及びアンチモン系難燃剤からな
る難燃剤が付着されていることを特徴とする難燃性導電
性材料。 - 【請求項2】 臭素系難燃剤が芳香族ブロム化合物、リ
ン系難燃剤がポリリン酸アンモニウム、アンチモン系難
燃剤が三酸化アンチモンである請求項1記載の難燃性導
電性材料。 - 【請求項3】 難燃剤がバインダー樹脂によって導電性
金属皮膜上に付着されている請求項1又は2記載の難燃
性導電性材料。 - 【請求項4】 導電性金属皮膜をもつ複合体シートの重
量に対し、バインダー樹脂が1〜10重量%、臭素系難
燃剤が20〜65重量%、リン系難燃剤が2〜15重量
%、アンチモン系難燃剤が2〜30重量%付着されてい
る請求項3記載の難燃性導電性材料。 - 【請求項5】 連続気泡性のフォームシートの一方又は
両方の表面に布帛を積層一体化して複合体シートを製造
し、該複合体シートにフォームの連続気泡性を維持する
ように導電性金属をメッキ処理によって付着し、得られ
た導電性金属皮膜を有する複合体シートに臭素系難燃
剤、リン系難燃剤及びアンチモン系難燃剤からなる難燃
剤を付与することを特徴とする請求項1〜4のいずれか
1項記載の難燃性導電性材料の製造方法。 - 【請求項6】 連続気泡性のフォームシートと布帛との
積層一体化が、連続気泡性のフォームシートの少なくと
も一部を熱熔融するか又は接着剤による貼り合せによっ
て行なわれることを特徴とする請求項5記載の製造方
法。 - 【請求項7】 導電性金属皮膜を有する複合体シートへ
の難燃剤の付与が浸漬法によって行なわれることを特徴
とする請求項5又は6記載の製造方法。
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JP2001245161 | 2001-08-13 | ||
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-
2002
- 2002-08-09 JP JP2002232349A patent/JP4112307B2/ja not_active Expired - Lifetime
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