【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波放出を防止する、あるいは外部からの電磁波吸収を防止する電磁波シールド用材料に関し、特に電子機器等に使用される電磁波シールド用粘着性複合材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器には制御用デジタル回路が搭載されている。デジタル回路に用いられる周波数は電子機器の発達とともにギガヘルツを越えるほどに高くなり、この結果、電子回路そのものがアンテナとなり予期せぬ電磁波を放出、あるいは外部から受け取る現象が生じている。
【０００３】
放出された電磁波はノイズとして近くの電子機器に悪影響を与える。そのため、近年、電子機器が小型化、高性能化するに伴い、電磁波をシールドする技術が重要になっている。
【０００４】
このような、電磁波による悪影響を防止する対策として、例えば、ガスケットのような部品にも電磁波シールド機能が要求されている。例えば、特開平１１−３４６０８２号公報（特許文献１）には、樹脂弾性発泡体を芯材とし、電磁波を遮蔽する導電性繊維の織布あるいは不織布で上記芯材を包み込み、アクリル系接着テープで固定した構造のシールドソフトパッキンが記載されている。
【０００５】
その他にも、電磁波シールド用ガスケットとしては、導電性繊維材料を筒状にした中に、弾力性の発泡ウレタンを注入したものや、中空筒状の難燃性ウレタン系スポンジに、導電性織布・不織布を接着剤を用いて巻き付けたものがある。
【０００６】
しかしながら、これらのガスケットは、使用時の切り口から導電性繊維が脱離し易く、脱離した導電性繊維が電子機器内部の回路を短絡したり、また他の場所と接地することにより、短絡事故や電磁波シールド機能の低下が発生するという問題点や、更には飛散した導電性繊維によって装置内部が汚れるという問題点がある。また構造が複雑であるため製造コストが高く、薄型化にも限界がある。
【０００７】
特開平４−７８９９号公報（特許文献２）には、所望の曲面形状に変形した金属繊維のマットに、合成樹脂フィルムを密着させて埋め込んだ構造の電磁波シールド用シートが記載されている。しかしながら、金属繊維のマットは剛性が高いため被着部に対する追従性に乏しく、また、任意の形状に成形することは困難である。
【０００８】
特開平１１−３５４９６９号公報（特許文献３）や米国特許第４，５６６，９９０号明細書（特許文献４）には、熱可塑性樹脂中に金属で被覆した繊維等、導電性フィラーを分散させた電磁波シールド材が記載されている。しかしながら、これら文献では被着部に対する電磁波シールド材自体の追従性や密着性は考慮されていない。そのため、被着体に電磁波シールド材を適用するときは、両面テープや接着剤などを用いる必要があり、使用工程が煩雑である。また、接着剤層が存在するためその薄型化も困難である。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−３４６０８２号公報
【特許文献２】
特開平４−７８９９号公報
【特許文献３】
特開平１１−３５４９６９号公報
【特許文献４】
米国特許第４，５６６，９９０号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題を解決するものであり、その目的とするところは、導電性フィラーの分散性に優れ、被着体に対して追従性及び密着性に優れ、かつ粘着性を有する電磁波シールド用複合材料を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粘着剤組成物でなる熱可塑性バインダーと、このバインダー中に分散された導電性表面皮膜を有する有機合成繊維とを有し、該有機合成繊維の含有量が熱可塑性バインダーに対して１〜５０重量％の量である電磁波シールド用粘着性複合材料を提供するものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００１２】
本明細書において「粘着」という用語は広義に用いており、接着（ａｄｈｅｓｉｏｎ、ａｄｈｅｒｅｎｃｅ）、粘着（ｔａｃｋｉｎｅｓｓ、ｓｔｉｃｋｉｎｅｓｓ）および感圧接着（ＰＳＡ）の概念を全て含む意義を有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
熱可塑性バインダー
熱可塑性バインダーは柔軟性に優れ、粘着性を示す結合剤であれば、特に限定されない。熱可塑性バインダーは、通常、粘着性を示す樹脂を主体とする組成物である。
【００１４】
粘着性を示す粘着性樹脂には、一般に、ゴム系、アクリル系、シリコーン系等の種類がある。ゴム系粘着剤はエラストマーに粘着付与剤、軟化剤、老化防止剤などを混合したものである。エラストマーは天然ゴムが主体であるが、ＳＢＲ、ＳＩＳ、ポリイソブチレン、ブチルゴム等が使われる場合もある。アクリル系粘着剤はアクリル酸エステルなどの合成品であり、粘着性を与えるＴｇの低い軟らかい主モノマーに、接着性や凝集力を与えるＴｇの高く硬いコモノマーを少量、更に架橋や接着性の改良のため、官能基含有モノマーが共重合されている。シリコーン系粘着剤はシリコーンゴムとシリコーン樹脂の構成よりつくられたものである。
【００１５】
ここでいう粘着性樹脂には、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン等のホットメルト材料も含まれる。
【００１６】
粘着剤組成物は、これらの粘着性樹脂に常套の添加剤を配合して得られる。複数の粘着性樹脂を適宜ブレンドしてもよい。
【００１７】
好ましい粘着剤組成物は、ホットメルト材料であるエチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレンビニルアセテート、あるいはアクリル樹脂を含む粘着剤である。熱可塑性バインダーがホットメルト材料であれば、粘着性複合材料を導電性ホットメルト材料としても使用できる。
【００１８】
エチレンビニルアセテートはエチレンと酢酸ビニルの共重合体であるためにそのモル比によってその物性が異なる。特に融点に着目する場合は、加熱時の流動性を犠牲にしても、酢酸ビニルのモル比が少ないものを選択すると良い。重合開始剤を添加して共重合体の粘度を調整してもよい。
【００１９】
導電性表面皮膜を有する有機合成繊維
導電性表面皮膜を有する有機合成繊維は熱可塑性バインダーに含有される導電性フィラーである。導電性表面皮膜を有する有機合成繊維は、金属等の導電性物質でコーティングされている有機合成繊維（プラスティックファイバー）である。金属は表面処理を施されていてもよい。
【００２０】
本発明で用いる有機合成繊維は柔軟性を有するとともに、導電性材料及び／又は非導電性材料である。しかし、金属ファイバー（金属繊維）やカーボンファイバーのような剛性の繊維状材料とは異なる。それゆえ、剛性繊維材料よりも熱可塑性バインダーへの分散が容易であり、分散時間が短く、その分散体積率も多くできる。しかも、熱可塑性バインダーの流動性は損なわれず、柔軟性に富む粘着性複合材料が得られる。
【００２１】
他方、金属ファイバーやカーボンファイバー等は有機合成繊維に比べて繊維の剛性が非常に高いため、熱可塑性バインダーに含有させると、母材の柔軟性及び流動性が損なわれてしまい、提供される粘着性複合材料も硬くなってしまう。
【００２２】
つまり、有機合成繊維及び熱可塑性バインダーが共に柔軟性を有することによって、長繊維を粘着性樹脂へ大量かつ均一に混合分散することが可能となり、優れた成形性及び形状追随性を保持した、粘着性を有する導電性複合材料が提供される。
【００２３】
有機合成繊維の材料としては、例えば、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、アクリル、レーヨン等を用いることができる。特に好ましくはポリエステルである。
【００２４】
プラスチックファイバーの太さは０．１ｄ（デニール）〜１０ｄ（デニール）であることが好ましい。プラスチックファイバーの太さが０．１ｄ（デニール）未満では導電性物質の被覆量を多く必要とし、高比重となり、１０ｄ（デニール）より太いと繊維が硬くなり、いずれの場合も好ましくない。
【００２５】
導電性表面皮膜に用いることのできる導電性物質は銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル及びそれらの合金やそれらを組み合わせたものなどが挙げられるが、導電性の良いものが好ましい。具体的には、銀で被覆される有機合成繊維又は被覆する銀の表面が硫化処理された有機合成繊維である。
【００２６】
一実施態様として、銀は導電特性に優れ、有機合成繊維に被覆した場合、良好なアンテナとなり電磁波を電流に変える。電流となったノイズは、めっきにより結合した高分子の抵抗および銀自身の抵抗により熱に変わり吸収される。
【００２７】
導電性表面皮膜を有する有機合成繊維について、導電性物質、例えば銀の被覆表面を硫化処理すると、導電性皮膜表面の抵抗を高めることができ、これにより本発明の複合材料成形物の表面の電波反射を小さくできる。この結果、電波吸収能を高くし、且つ吸収可能周波数帯域を広くすることができる。
【００２８】
上記有機合成繊維に導電性物質を被覆する方法としては、従来公知の適宜の方法が採用でき、例えば無電解めっき法、スパッタリング法、真空蒸着法等がある。特に量産性、均質性等の面から無電解めっき法が好ましく、導電性物質の被覆量は、プラスチックファイバーの重量に対して５〜５０重量％程度であることが好ましい。この導電性物質被覆量が５重量％未満では十分な導電性を得ることができず、５０重量％を超えても導電性には大差はなく、比重が大きくなり好ましくない。
【００２９】
銀被覆表面の硫化処理法としては、銀被覆した繊維を、硫化ナトリウムや硫化カリウム等の硫化物水溶液に浸漬する方法、或いは、硫化水素などのガスで処理する方法などがありうる。これらのうち、特に、銀被覆層のごく表面に均質に処理することができ、しかも簡易な方法であることから、硫化物水溶液に浸漬する方法が好ましい。この硫化処理により、銀被覆繊維の銀の表面に硫化銀が形成される。
【００３０】
ここで、導電性表面皮膜を有する有機合成繊維はその繊維長を決定して、均一な繊維長にカットした物を用いても良いが、数種類の繊維長を混合しても良い。繊維長は、０．０１ｍｍ〜１００ｍｍ程度であることが好ましく、さらに好ましくは０．１ｍｍ〜３０ｍｍである。
【００３１】
この時、電磁波の波長の観点より、繊維長を波長の数倍又は数分の１としても更に効果的である。更には、例えば６０ＧＨｚ（波長５ｍｍ）の周波数を効率的に減衰させるために、導電性皮膜繊維の繊維長を１５ｍｍ、１０ｍｍ、５ｍｍ、３ｍｍ、１ｍｍ、０．５ｍｍなどの長さの何れか、又は数種の長さを混ぜても良い。
【００３２】
導電性表面皮膜を有する有機合成繊維は市販されているものを用いてもよい。市販品の例としては、三菱マテリアル社製の銀被覆ポリエステル長繊維「シルファイバー（商品名）」等が挙げられる。
【００３３】
本発明の複合材料の製造方法
本発明の複合材料は、導電性表面皮膜を有する有機合成繊維を熱可塑性バインダーにフィラーとして含有させて製造する。まず、導電性表面皮膜を有する有機合成繊維を所定の長さにカットする。そしてこれを熱可塑性バインダーに均一に混合分散させる。有機合成繊維の量は、熱可塑性バインダーに対して１〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％、より好ましくは５〜２０重量％とする。
【００３４】
有機合成繊維の配合量が１重量％未満であると複合材料の電磁波シールド性が低下し、５０重量％を越えると電磁波シールド性が飽和し、加工し難くなる。さらに、粘着性や柔軟性が低下するおそれがある。
【００３５】
熱可塑性バインダーには、別のフィラーを添加してもよい。例えば難燃剤、高透磁率を有する電磁波吸収用材料（例えばフェライトが好ましい）、熱伝導性を付与するアルミナ、カーボン等が挙げられる。
【００３６】
これらのフィラーを混合分散するときは、導電性表面皮膜を有する有機合成繊維に悪影響を与えない条件で行う必要がある。例えば加熱する場合は、上記有機合成繊維の形状が崩れないような温度とする。混合時間は、有機合成繊維の導電性表面皮膜が剥がれない程度の時間内で終了させる。
【００３７】
なお、熱可塑性バインダーの種類及び物性に応じて、粘度等分散条件を適宜調整することが必要である。例えば、熱可塑性バインダーとしてエチレンビニルアセテートを用いる場合は、これを、好ましくは、例えば１００℃で加熱溶融させた状態で規定量の有機合成繊維を混合分散する。
【００３８】
分散方法は、例えば熱可塑性バインダーがホットメルト材料である場合は加熱溶融したものに投入し、又は溶液型の場合はこれを含む溶液に投入し、一定時間強制的に混合すればよい。混合は、例えば３本ロールや二軸押出機、プロペラミキサー等を用いて撹拌して行うことができる。
【００３９】
混合によって、表面皮膜を有する有機合成繊維は母材である熱可塑性バインダーに基本的に埋包せられるため、個々の繊維の脱落が抑制されて短絡事故を防止できる。混合分散された材料は所望の型に入れて成型しても、シート状に加工して所望の大きさや形にカットしても良い。
【００４０】
作用
本発明の電磁波シールド用粘着性複合材料は外部への電磁波放出および外部からの電磁波吸収を防止することができ、適度な弾力性、柔軟性及び粘着性を有している。
【００４１】
従って、本発明の複合材料で形成される成形物は、電磁波シールド材又はガスケットとして使用することができ、電子機器の筐体などの複雑な形状の被着体に容易に追従することが可能であり、加えて両面テープや接着剤などを用いなくても、熱可塑性バインダーの粘着性により密着する。
【００４２】
更に加熱処理を施せば、その追従性や密着性を簡単に向上できる。このようにして効率的に外部への電磁波放出、外部からの電磁波吸収を防止し、且つ材料成型後にテープなどの接着機能を有する物を付加する必要が無いため機能を保ったまま薄型化も容易である。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の電磁波シールド用粘着性複合材料およびその成形物は以下のような利点を有している。
・柔軟性、粘着性をもち、加工が容易である。
・柔軟性、粘着性をもち、形状追従性に優れる。
・電波の遮蔽特性が優れており、従来の材料（例えば特許文献１記載の例）と比較して単純な構成であるにも関わらず同等の特性が得られる。
・導電性表面皮膜を有する有機合成繊維は母材である熱可塑性バインダーに基本的に埋包しているため、構成部材の脱落が大幅に抑えられ短絡事故を防止できる。
・十分な接地能力を示す。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし本発明は、これらの例によって限定されるものではない。
【００４５】
実施例１
熱可塑性バインダーであるポリエチレンビニルアセテート「ＥＶ２１０（三井デュポンポリケミカル社製）」１００重量部と、導電性表面皮膜を有する有機合成繊維であるポリエステル銀メッキ繊維「シルファイバー（三菱マテリアル社製、繊維太さ２ｄ（デニール）、繊維長５．０ｍｍ）」１２．５重量部とを用意した。
【００４６】
まず、ポリエチレンビニルアセテート「ＥＶ２１０」のペレット１００重量部を、１００℃に制御した２軸混練機「ミキサーＷ５０Ｅ（ブラベンダー社製）」に入れ、３０ｒｐｍの回転数で加熱溶融させた。溶融したポリエチレンビニルアセテート「ＥＶ２１０」に、ポリエステル銀メッキ繊維「シルファイバー」１２．５重量部を徐々に添加し、全量添加後、５分間加熱混合分散を行い、電磁波シールド用粘着性複合材料を得た。得られた複合材料を１５０℃に制御したホットコーターを用いて厚さ１ｍｍのシート状に成形した。このシートをスリットして幅１０ｍｍ×長さ１５ｃｍの棒状のガスケットを得た。
【００４７】
実施例２
イソオクチルアクリレート（日本触媒社製）１００重量部に光重合開始剤「イルガキュア６５１（日本チバガイギー社製、２，２−ジメチルメトキシ−２−フェニルアセトン）」０．０２０重量部を添加し、ガラス容器中で攪拌混合した。次に硬化時の酸素障害を防ぐために、窒素バブリングを１０分間行なって、この混合液中の溶存酸素を除去した。
【００４８】
その後、混合溶液を低圧水銀ランプで数分間紫外線を照射することにより、部分的に光重合させて、粘度を調節した。このようにして得られたシロップ状の粘調液体１００重量部にポリエステル銀メッキ繊維「シルファイバー（三菱マテリアル社製、繊維太さ２ｄ（デニール）、繊維長５．０ｍｍ）」１２．５重量部を添加してミキサーで均一に攪拌した。
【００４９】
得られた混合液を剥離処理したポリエステルフィルム（５０μｍ厚）の上に１ｍｍ厚でナイフ塗工した後、光重合の阻害要因となる酸素を遮蔽することを目的に上記のポリエステルフィルムを塗工液層の上にラミネートした。その後、ポリエステルフィルムの上から低圧水銀ランプで約１０分間紫外線を照射し、混合液中のモノマーを光重合してシートを作成し、このシートをスリットして幅１０ｍｍ×長さ１５ｃｍの棒状のガスケットを得た。
【００５０】
実施例３
実施例１及び２において、フィラーとして高透磁率のソフトフェライト（ＢＳＮ−１２５、戸田工業株式会社製）１０重量部を更に添加すること以外は同様にして棒状のガスケットを得た。
【００５１】
実施例４
実施例１〜３において、フィラーとして日軽産業株式会社製難燃性付与材「Ｂ５３（水酸化アルミ）」１００重量部を更に添加すること以外は同様にして棒状のガスケットを得た。
【００５２】
比較例１
実施例１において銀メッキ繊維の代わりにステンレス繊維（直径８ミクロン、繊維長５ｍｍ、日本精繊株式会社製）５重量部を用いた以外は同様にして棒状のガスケットを得た。
【００５３】
比較例２
実施例１において銀メッキ繊維の代わりに直径１０ミクロン、長さ５０ミクロンのＰＡＮ系カーボンファイバー（日本グラファイトファイバー株式会社製）３０重量部を用いた以外は同様にして棒状のガスケットを得た。
【００５４】
比較例３
実施例１においてバインダーとしてポリエチレンビニルアセテートの代わりにポリプロピレン「ＣＦ１０６４（チッソポリプロ社製）」１００重量部を用いた以外は同様にして棒状のガスケットを得た。
【００５５】
比較例４
実施例１においてバインダーとしてポリエチレンビニルアセテートの代わりにポリエチレン「ノバテックＬＤ（日本ポリケム社製）」１００重量部を用いた以外は同様にして棒状のガスケットを得た。
【００５６】
比較例５
竹内工業株式会社製のシールディングガスケット「ＳＴＧ１．５−１０」を比較例５とした。このガスケットは、電磁波シールド部材として導電性繊維を用い、これを筒状にした中に発泡性のウレタン樹脂を注入したものである。
【００５７】
比較例６
寺岡製作所製の電磁波シールドテープ「Ｎｏ．８３２１」を比較例６とした。このテープは厚さ３５μｍの銅箔にアクリル系粘着剤が塗布されている構成である。
【００５８】
導電性繊維分散性評価試験
実施例１〜４、比較例１においてシート化した状態で熱可塑性バインダーへの導電性繊維分散の均一性を目視評価した。その結果を表１に示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
表１に示す結果より、ステンレス繊維と比較して金属メッキされたポリエステルファイバーは粘着性樹脂への分散性、塗工加工性が優れている。
【００６１】
電磁波シールド試験
実施例１、実施例２、比較例５、比較例６を用いてＫＥＣ（関西電子工業振興センター）法による電界遮蔽能力を測定した。なお、測定において、テストサンプルは２．５ｃｍ×１０ｃｍの大きさに統一し、この大きさが測定できるような銅板に３０ｃｍ×３０ｃｍの窓を開けたアタッチメントを用いて測定した。測定装置の模式図を図１に示す。また、測定結果を図２に示す。
【００６２】
測定結果より、実施例のテストサンプルは比較例と比較して単純な構成であるのもかかわらず同等以上の電界遮蔽能力をもつことがわかる。
【００６３】
粘着性に関する試験
雰囲気温度５℃〜８０℃においてイソプロピルアルコールなどで表面を洗浄したサンプル片２．５ｃｍ（縦）×１０ｃｍ（横）×０．１ｃｍ（厚み）を地面と垂直に設置したステンレス板に手で圧着を行い、手を離した後に剥がれの有無を評価した。その結果を表２に示す。
【００６４】
【表２】
【００６５】
表２の結果よりカーボンファイバーをポリエチレンビニルアセテートに分散させたサンプル（比較例２）、および銀メッキされたポリエステルファイバーを非粘着性の熱可塑性樹脂に分散させたサンプル（比較例３及び４）は、粘着性がないことがわかる。
【００６６】
切断部位の脱落試験
実施例１、２で得られたシート材料をカッターで２．５ｃｍ（縦）×１．２５ｃｍ（横）×０．１ｃｍ（厚み）に切り取り１００ｍｌのイオン交換水を入れたガラス瓶に投入した。３０分間の超音波洗浄を行い目視・分析で銀繊維あるいは粒子の脱落があるかを確認した。その結果、脱落は認められなかった。
【００６７】
導電性試験
実施例１、２で得られたシート材料をカッターで２．５ｃｍ（縦）×１．２５ｃｍ（横）×０．１ｃｍ（厚み）に切り取った。これを２枚のＳＵＳ３０４板に挟み込んだ状態でこの試料に１００ｍＡの定電流を流して端子間電圧を測定し、これより直流抵抗を算出した。結果を表３に示す。
【００６８】
【表３】
【００６９】
表３に示す直流抵抗値によって、実施例１及び２は十分な接地能力を有することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＫＥＣ法による電磁波シールド効果測定装置の模式図である。
【図２】ＫＥＣ法により、本発明の電磁波シールド用粘着性複合材料の電界遮蔽能力を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１…中心導体、
２…外部導体、
３…入出力。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electromagnetic wave shielding material for preventing emission of electromagnetic waves or preventing absorption of electromagnetic waves from the outside, and more particularly to an adhesive composite material for electromagnetic waves used in electronic devices and the like.
[0002]
[Prior art]
An electronic device is equipped with a control digital circuit. With the development of electronic devices, the frequency used in digital circuits has increased to a level exceeding gigahertz. As a result, there has been a phenomenon that the electronic circuits themselves become antennas and emit unexpected electromagnetic waves or receive external electromagnetic waves.
[0003]
The emitted electromagnetic waves adversely affect nearby electronic devices as noise. For this reason, in recent years, as electronic devices have become smaller and more sophisticated, techniques for shielding electromagnetic waves have become important.
[0004]
As a countermeasure for preventing such adverse effects due to electromagnetic waves, for example, components such as gaskets are required to have an electromagnetic wave shielding function. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-346082 (Patent Document 1) discloses that a resin elastic foam is used as a core material, and the core material is wrapped with a woven or non-woven fabric of a conductive fiber for shielding electromagnetic waves, and an acrylic adhesive tape is used. A shielded soft packing having a fixed structure is described.
[0005]
In addition, as a gasket for electromagnetic wave shielding, a conductive fiber material made into a tubular shape and elastic urethane foam injected, or a hollow tubular flame-retardant urethane sponge, a conductive woven fabric・ Some non-woven fabrics are wound using an adhesive.
[0006]
However, in these gaskets, the conductive fibers are easily detached from the cut edge during use, and the detached conductive fibers short-circuit the circuit inside the electronic device, or may be short-circuited due to grounding with other places. There is a problem that the electromagnetic wave shielding function is deteriorated, and furthermore, there is a problem that the inside of the device is stained by the scattered conductive fibers. Further, since the structure is complicated, the manufacturing cost is high, and there is a limit to the reduction in thickness.
[0007]
JP-A-4-7899 (Patent Document 2) describes an electromagnetic wave shielding sheet having a structure in which a synthetic resin film is closely adhered and embedded in a metal fiber mat deformed into a desired curved surface shape. However, the metal fiber mat has a high rigidity and therefore has poor followability to the adherend, and it is difficult to form the mat into an arbitrary shape.
[0008]
JP-A-11-354969 (Patent Document 3) and U.S. Pat. No. 4,566,990 (Patent Document 4) disperse a conductive filler such as a metal-coated fiber in a thermoplastic resin. EMI shielding materials are described. However, these documents do not consider the followability and adhesion of the electromagnetic wave shielding material itself to the adherend. Therefore, when the electromagnetic wave shielding material is applied to the adherend, it is necessary to use a double-sided tape or an adhesive, and the use process is complicated. Further, since the adhesive layer is present, it is difficult to reduce the thickness.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-11-346082 [Patent Document 2]
JP-A-4-7899 [Patent Document 3]
JP-A-11-354969 [Patent Document 4]
U.S. Pat. No. 4,566,990
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and its object is to provide an electromagnetic wave having excellent dispersibility of a conductive filler, excellent followability and adhesion to an adherend, and having tackiness. An object of the present invention is to provide a shielding composite material.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has a thermoplastic binder composed of a pressure-sensitive adhesive composition, and an organic synthetic fiber having a conductive surface film dispersed in the binder, and the content of the organic synthetic fiber is based on the thermoplastic binder. The present invention provides an adhesive material for electromagnetic wave shielding in an amount of 1 to 50% by weight, thereby achieving the above object.
[0012]
As used herein, the term "stick" is used broadly and has the meaning of including all of the concepts of adhesion, adhesion, tackiness, and stickiness (PSA).
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Thermoplastic binder The thermoplastic binder is not particularly limited as long as it is a binder having excellent flexibility and exhibiting tackiness. The thermoplastic binder is usually a composition mainly composed of a resin having tackiness.
[0014]
Generally, there are various types of adhesive resins having adhesiveness, such as rubber-based, acrylic-based, and silicone-based. The rubber-based pressure-sensitive adhesive is obtained by mixing a tackifier, a softener, an antioxidant, and the like with an elastomer. The elastomer is mainly natural rubber, but SBR, SIS, polyisobutylene, butyl rubber and the like may be used in some cases. Acrylic pressure-sensitive adhesives are synthetic products such as acrylates, and a small amount of a high Tg hard co-monomer giving adhesion and cohesion to a soft main monomer with low Tg giving tackiness, and further improving crosslinking and adhesion. Therefore, the functional group-containing monomer is copolymerized. The silicone-based pressure-sensitive adhesive is made from the composition of silicone rubber and silicone resin.
[0015]
The term "adhesive resin" used herein includes, for example, hot melt materials such as ethylene-vinyl acetate copolymer, polyamide, polyester, and polyolefin.
[0016]
The pressure-sensitive adhesive composition is obtained by blending a conventional additive with these pressure-sensitive resins. A plurality of adhesive resins may be appropriately blended.
[0017]
Preferred pressure-sensitive adhesive compositions are pressure-sensitive adhesives containing a hot melt material such as ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene vinyl acetate, or an acrylic resin. If the thermoplastic binder is a hot melt material, the adhesive composite material can also be used as a conductive hot melt material.
[0018]
Since ethylene vinyl acetate is a copolymer of ethylene and vinyl acetate, its physical properties vary depending on its molar ratio. When paying particular attention to the melting point, it is preferable to select a material having a small molar ratio of vinyl acetate even at the expense of fluidity during heating. The viscosity of the copolymer may be adjusted by adding a polymerization initiator.
[0019]
Organic synthetic fiber having conductive surface film Organic synthetic fiber having conductive surface film is a conductive filler contained in a thermoplastic binder. The organic synthetic fiber having a conductive surface film is an organic synthetic fiber (plastic fiber) coated with a conductive substance such as a metal. The metal may have been subjected to a surface treatment.
[0020]
The organic synthetic fiber used in the present invention has flexibility and is a conductive material and / or a non-conductive material. However, it is different from rigid fibrous materials such as metal fibers (metal fibers) and carbon fibers. Therefore, the dispersion in the thermoplastic binder is easier than the rigid fiber material, the dispersion time is short, and the dispersion volume ratio can be increased. Moreover, the fluidity of the thermoplastic binder is not impaired, and a highly flexible adhesive composite material can be obtained.
[0021]
On the other hand, metal fibers, carbon fibers, and the like have extremely high fiber rigidity as compared with organic synthetic fibers. Therefore, if they are contained in a thermoplastic binder, the flexibility and fluidity of the base material are impaired, and the provided adhesiveness is reduced. The composite material becomes hard.
[0022]
In other words, since both the organic synthetic fiber and the thermoplastic binder have flexibility, it is possible to mix and disperse long fibers in the adhesive resin in a large amount and uniformly, and to maintain excellent moldability and shape followability. A conductive composite material having a property is provided.
[0023]
As the material of the organic synthetic fiber, for example, polyester, polyolefin, polyamide, acryl, rayon and the like can be used. Particularly preferred is polyester.
[0024]
The thickness of the plastic fiber is preferably from 0.1 d (denier) to 10 d (denier). When the thickness of the plastic fiber is less than 0.1 d (denier), a large amount of the conductive material is required to be coated, the specific gravity becomes high, and when the thickness is larger than 10 d (denier), the fiber becomes hard, which is not preferable in any case.
[0025]
Examples of the conductive substance that can be used for the conductive surface film include silver, copper, gold, aluminum, nickel, an alloy thereof, and a combination thereof, and a substance having good conductivity is preferable. Specifically, it is an organic synthetic fiber coated with silver or an organic synthetic fiber whose surface of silver to be coated is sulfurized.
[0026]
In one embodiment, silver has excellent conductive properties and, when coated with organic synthetic fibers, provides a good antenna and converts electromagnetic waves into electrical current. The current noise is converted into heat and absorbed by the resistance of the polymer bonded by plating and the resistance of silver itself.
[0027]
For an organic synthetic fiber having a conductive surface film, when the surface of a conductive material such as silver is sulfurized, the resistance of the surface of the conductive film can be increased. Reflection can be reduced. As a result, it is possible to increase the radio wave absorption capacity and widen the absorbable frequency band.
[0028]
As a method for coating the organic synthetic fiber with a conductive substance, a conventionally known appropriate method can be adopted, and examples thereof include an electroless plating method, a sputtering method, and a vacuum evaporation method. In particular, the electroless plating method is preferable in terms of mass productivity, homogeneity, and the like, and the coating amount of the conductive substance is preferably about 5 to 50% by weight based on the weight of the plastic fiber. If the conductive material coating amount is less than 5% by weight, sufficient conductivity cannot be obtained, and if it exceeds 50% by weight, there is no large difference in conductivity, and the specific gravity increases, which is not preferable.
[0029]
Examples of the sulfurizing treatment method for the silver-coated surface include a method of immersing the silver-coated fiber in an aqueous solution of sulfide such as sodium sulfide or potassium sulfide, or a method of treating the fiber with a gas such as hydrogen sulfide. Among these, the method of immersing in a sulfide aqueous solution is particularly preferable because the very surface of the silver coating layer can be uniformly treated and is a simple method. By this sulfurating treatment, silver sulfide is formed on the silver surface of the silver-coated fiber.
[0030]
Here, as for the organic synthetic fiber having the conductive surface film, the fiber length may be determined and a fiber cut to a uniform fiber length may be used, or several kinds of fiber lengths may be mixed. The fiber length is preferably about 0.01 mm to 100 mm, and more preferably 0.1 mm to 30 mm.
[0031]
At this time, from the viewpoint of the wavelength of the electromagnetic wave, it is more effective to set the fiber length to several times or a fraction of the wavelength. Furthermore, in order to efficiently attenuate the frequency of, for example, 60 GHz (wavelength 5 mm), the fiber length of the conductive coating fiber is any of lengths such as 15 mm, 10 mm, 5 mm, 3 mm, 1 mm, 0.5 mm, or You may mix several lengths.
[0032]
Commercially available organic synthetic fibers having a conductive surface film may be used. Examples of commercially available products include silver-coated polyester long fibers “Silfiber (trade name)” manufactured by Mitsubishi Materials Corporation.
[0033]
Method for producing composite material of the present invention The composite material of the present invention is produced by adding an organic synthetic fiber having a conductive surface film to a thermoplastic binder as a filler. First, an organic synthetic fiber having a conductive surface film is cut into a predetermined length. And this is uniformly mixed and dispersed in the thermoplastic binder. The amount of the organic synthetic fiber is 1 to 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 5 to 20% by weight based on the thermoplastic binder.
[0034]
When the compounding amount of the organic synthetic fiber is less than 1% by weight, the electromagnetic wave shielding property of the composite material is reduced. When the compounding amount exceeds 50% by weight, the electromagnetic wave shielding property is saturated and processing becomes difficult. Furthermore, the adhesiveness and flexibility may be reduced.
[0035]
Another filler may be added to the thermoplastic binder. Examples thereof include a flame retardant, a material for absorbing electromagnetic waves having a high magnetic permeability (for example, ferrite is preferable), alumina, and carbon that impart thermal conductivity.
[0036]
When mixing and dispersing these fillers, it is necessary to carry out under conditions that do not adversely affect the organic synthetic fibers having the conductive surface film. For example, when heating, the temperature is set so that the shape of the organic synthetic fiber does not collapse. The mixing time is completed within such a time that the conductive surface film of the organic synthetic fiber does not peel off.
[0037]
In addition, it is necessary to appropriately adjust dispersion conditions such as viscosity according to the type and physical properties of the thermoplastic binder. For example, when using ethylene vinyl acetate as a thermoplastic binder, preferably, a specified amount of organic synthetic fibers are mixed and dispersed while being heated and melted at, for example, 100 ° C.
[0038]
For example, when the thermoplastic binder is a hot-melt material, the dispersion method may be a method in which the thermoplastic binder is charged into a heated and melted material, or in the case of a solution type, a method in which the thermoplastic binder is charged into a solution containing the same and forcibly mixed for a certain period of time. The mixing can be performed by stirring using, for example, a three-roll, twin-screw extruder, propeller mixer, or the like.
[0039]
By the mixing, the organic synthetic fiber having the surface film is basically embedded in the thermoplastic binder as the base material, so that the individual fibers are prevented from falling off and the short circuit accident can be prevented. The mixed and dispersed material may be put into a desired mold and molded, or may be processed into a sheet and cut into a desired size or shape.
[0040]
Effect The adhesive composite material for electromagnetic wave shielding of the present invention can prevent emission of electromagnetic waves to the outside and absorption of electromagnetic waves from the outside, and has appropriate elasticity, flexibility and adhesiveness.
[0041]
Therefore, the molded article formed of the composite material of the present invention can be used as an electromagnetic wave shielding material or a gasket, and can easily follow an adherend having a complicated shape such as a housing of an electronic device. In addition, even without using a double-sided tape or an adhesive, the adhesive adheres to the adhesiveness of the thermoplastic binder.
[0042]
Further, if a heat treatment is performed, the followability and adhesion can be easily improved. In this way, efficient emission of electromagnetic waves to the outside and absorption of electromagnetic waves from the outside are prevented, and it is not necessary to add a tape or other material with an adhesive function after molding the material. It is.
[0043]
【The invention's effect】
The adhesive composite material for electromagnetic wave shielding of the present invention and the molded product thereof have the following advantages.
・ It has flexibility and adhesiveness and is easy to process.
・ It has flexibility and adhesiveness, and is excellent in shape followability.
-It has excellent radio wave shielding characteristics, and the same characteristics can be obtained in spite of its simple configuration as compared with conventional materials (for example, the example described in Patent Document 1).
-Since the organic synthetic fiber having the conductive surface film is basically embedded in the thermoplastic binder as the base material, the falling off of the constituent members is largely suppressed and the short circuit accident can be prevented.
・ Show sufficient grounding ability.
[0044]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited by these examples.
[0045]
Example 1
100 parts by weight of a polyethylene vinyl acetate "EV210 (manufactured by Mitsui DuPont Polychemicals)" which is a thermoplastic binder, and "silyl fiber" (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) 2d (denier), fiber length 5.0 mm) "and 12.5 parts by weight.
[0046]
First, 100 parts by weight of pellets of polyethylene vinyl acetate “EV210” were placed in a twin-screw kneader “Mixer W50E (manufactured by Brabender)” controlled at 100 ° C., and heated and melted at a rotation speed of 30 rpm. 12.5 parts by weight of polyester silver-plated fiber "Silfiber" is gradually added to the melted polyethylene vinyl acetate "EV210", and after adding the whole amount, the mixture is heated and dispersed for 5 minutes to obtain an adhesive composite material for electromagnetic wave shielding. Was. The obtained composite material was formed into a sheet having a thickness of 1 mm using a hot coater controlled at 150 ° C. This sheet was slit to obtain a rod-shaped gasket having a width of 10 mm and a length of 15 cm.
[0047]
Example 2
To 100 parts by weight of isooctyl acrylate (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was added 0.020 parts by weight of a photopolymerization initiator “Irgacure 651 (manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd., 2,2-dimethylmethoxy-2-phenylacetone)”. With stirring. Next, in order to prevent oxygen damage at the time of curing, nitrogen bubbling was performed for 10 minutes to remove dissolved oxygen in the mixed solution.
[0048]
Thereafter, the mixed solution was partially irradiated with ultraviolet rays by a low-pressure mercury lamp for several minutes to cause photopolymerization to adjust the viscosity. 100 parts by weight of the syrupy viscous liquid thus obtained is 12.5 parts by weight of polyester silver-plated fiber "Silfiber (Mitsubishi Materials Corporation, fiber thickness 2d (denier), fiber length 5.0 mm)". Was added and stirred uniformly with a mixer.
[0049]
The resulting mixed solution is knife-coated at a thickness of 1 mm on a polyester film (50 μm thick) that has been subjected to a peeling treatment, and then the above polyester film is coated with a coating solution for the purpose of shielding oxygen which is a factor inhibiting photopolymerization. Laminated over the layers. Thereafter, ultraviolet rays are irradiated from above the polyester film with a low-pressure mercury lamp for about 10 minutes, and the monomer in the mixed solution is photopolymerized to form a sheet. The sheet is slit and a rod-shaped gasket having a width of 10 mm and a length of 15 cm is formed. Got.
[0050]
Example 3
A bar-shaped gasket was obtained in the same manner as in Examples 1 and 2, except that 10 parts by weight of a high magnetic permeability soft ferrite (BSN-125, manufactured by Toda Kogyo KK) was further added as a filler.
[0051]
Example 4
A rod-shaped gasket was obtained in the same manner as in Examples 1 to 3, except that 100 parts by weight of a flame retardant material "B53 (aluminum hydroxide)" manufactured by Nikkei Sangyo Co., Ltd. was further added as a filler.
[0052]
Comparative Example 1
A bar-shaped gasket was obtained in the same manner as in Example 1, except that 5 parts by weight of stainless steel fiber (diameter 8 μm, fiber length 5 mm, manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd.) was used instead of the silver-plated fiber.
[0053]
Comparative Example 2
A rod-shaped gasket was obtained in the same manner as in Example 1, except that 30 parts by weight of a PAN-based carbon fiber (manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.) having a diameter of 10 μm and a length of 50 μm was used instead of the silver-plated fiber.
[0054]
Comparative Example 3
A rod-shaped gasket was obtained in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of polypropylene “CF1064 (manufactured by Chisso Polypro)” was used instead of polyethylene vinyl acetate as the binder.
[0055]
Comparative Example 4
A rod-shaped gasket was obtained in the same manner as in Example 1, except that 100 parts by weight of polyethylene "Novatec LD (manufactured by Nippon Polychem)" was used as the binder instead of polyethylene vinyl acetate.
[0056]
Comparative Example 5
Comparative Example 5 was a shielding gasket “STG1.5-10” manufactured by Takeuchi Industry Co., Ltd. This gasket is made by using a conductive fiber as an electromagnetic wave shielding member, making the fiber into a cylindrical shape, and injecting a foamable urethane resin into the tube.
[0057]
Comparative Example 6
An electromagnetic wave shielding tape “No. 8321” manufactured by Teraoka Seisakusho was used as Comparative Example 6. This tape has a configuration in which an acrylic adhesive is applied to a copper foil having a thickness of 35 μm.
[0058]
Conductive fiber dispersibility evaluation test In Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, in a sheet state, the uniformity of conductive fiber dispersion in the thermoplastic binder was visually evaluated. Table 1 shows the results.
[0059]
[Table 1]
[0060]
From the results shown in Table 1, the metal-plated polyester fiber is superior to the stainless steel fiber in dispersibility in the adhesive resin and coating properties.
[0061]
Electromagnetic wave shielding test The electric field shielding ability by the KEC (Kansai Electronic Industry Promotion Center) method was measured using the example 1, the example 2, the comparative example 5, and the comparative example 6. In the measurement, the test sample was unified to a size of 2.5 cm × 10 cm, and was measured using an attachment having a 30 cm × 30 cm window opened on a copper plate capable of measuring the size. FIG. 1 shows a schematic diagram of the measuring device. FIG. 2 shows the measurement results.
[0062]
From the measurement results, it can be seen that the test sample of the example has the same or higher electric field shielding ability even though it has a simple configuration as compared with the comparative example.
[0063]
Adhesion test A 2.5cm (length) x 10cm (width) x 0.1cm (thickness) sample piece whose surface was washed with isopropyl alcohol at an ambient temperature of 5C to 80C was placed perpendicular to the ground. The pressed stainless steel plate was pressed by hand, and after releasing the hand, the presence or absence of peeling was evaluated. Table 2 shows the results.
[0064]
[Table 2]
[0065]
From the results in Table 2, the samples in which carbon fibers were dispersed in polyethylene vinyl acetate (Comparative Example 2) and the samples in which silver-plated polyester fibers were dispersed in non-adhesive thermoplastic resin (Comparative Examples 3 and 4) were: It turns out that there is no stickiness.
[0066]
Dropping test of cut site The sheet material obtained in Examples 1 and 2 was cut into 2.5 cm (length) x 1.25 cm (width) x 0.1 cm (thickness) with a cutter, and 100 ml of ion-exchanged water was used. Into a glass bottle containing. Ultrasonic cleaning was performed for 30 minutes, and it was confirmed by visual observation and analysis whether silver fibers or particles had fallen off. As a result, no shedding was observed.
[0067]
Conductivity test The sheet materials obtained in Examples 1 and 2 were cut into 2.5 cm (length) x 1.25 cm (width) x 0.1 cm (thickness) with a cutter. With the sample sandwiched between two SUS304 plates, a constant current of 100 mA was passed through the sample to measure the voltage between terminals, and the DC resistance was calculated from this. Table 3 shows the results.
[0068]
[Table 3]
[0069]
From the DC resistance values shown in Table 3, it was found that Examples 1 and 2 had sufficient grounding ability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an electromagnetic wave shielding effect measuring device by a KEC method.
FIG. 2 is a graph showing the results of measuring the electric field shielding ability of the adhesive composite material for electromagnetic wave shielding of the present invention by the KEC method.
[Explanation of symbols]
1. Central conductor,
2 ... Outer conductor,
3. Input / output.
