JP3040117B2 - 電気伝導性発泡体を生成させる方法 - Google Patents

電気伝導性発泡体を生成させる方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気伝導性エラストマー状発泡体に関する。
より詳細には、本発明は室温で硬化性であり、適所に成
形することができる電気伝導性填隙剤として有用なポリ
ウレタン発泡体に関する。
本発明を要約すれば、本発明はEMI/RFI遮蔽用とし
て、特に填隙剤又はコーキング材として使用する電気伝
導性エラストマー状発泡体に関し、該発泡体は、電気伝
導性充填剤がイソシアネート成分又は活性水素含有成分
のいずれかと共に、二成分を反応させて発泡体を形成さ
せる前に混合されている、ポリウレタン系を基剤として
おり、該発泡体は軽量、柔軟性で、高度に電気伝導性で
あり、周期的な振動に耐えることができ、且つ金属、複
合材及びガラスのような各種の電気伝導性表面に接着す
ることが可能であり、該発泡体は好適には室温硬化性で
あり、そして水活性化プレポリマー又は準プレポリマー
系から成ることである。
本発明の技術的背景 EMI/RFIエネルギーの抑制又は排除は過去数年益々重
要となってきた。より小さい、より強力な電子装置の出
現によりEMI/RFI妨害及びその損傷的な効果の可能性が
増加した。
電磁干渉／無線周波妨害（EMI/RFI）の問題は、一対
の電気伝導性表面間の間隙やすき間が電磁又は無線周波
エネルギーの通過を許すとき一般に生じ、他の側の表面
に位置する電子部品の働きに干渉し得ることは一般に良
く知られている。
大きく無視されてきたEMI/RFI遮蔽の一分野は大きな
又は不規則な隙間の遮蔽である。こうした隙間はEMI/RF
I閉鎖容器の壁とその遮蔽された扉又は窓枠の間のよう
な隣接した構造部品の間に、ケーブル又は動力供給導線
と壁の穴の間に、又は蓋とクロージャーとの間に形成さ
れる。
一般に、隣接した部品の間により精密な許容度を要求
し、又は問題を無くするように構造物を設計し直すこと
を含めて、こうした隙間を排除する試みが為された。無
くすることができないような隙間は伝導性の金属板又は
テープで被覆され、又は伝導性コーキング材及び注封用
配合物のような、固形の伝導性材料で充填されてきた。
上記の対応策は相当程度作用するが、それらは経費が掛
かり、面倒であり常に完全な遮蔽を提供することは限ら
ない。例えば、部品の間の精密な許容度を要求すること
により、部品を交換する能力が減殺され、製造の経費に
負担がかかる。部品の再設計は遅れを起こし、且つ屡々
新しいEMI/RFI問題を作り出すことがある。金属板又は
テープは屡々不体裁であり、一般に順応性のある、保全
不要の解決を与えるものではない。現在あるコーキング
材及び注封用配合物は、完全なEMI/RFI遮蔽物を形成す
るためには大容量の材料が必要である点で利用が高価に
つき、且つ一般に硬質で可撓性がない。
不規則な、又は大きな隙間に対し完全なEMI/RFI遮蔽
を提供する、使用が容易で、廉価である電気伝導性材料
についての要望が存在する。更に、柔軟性であり、室温
でその場で硬化又は成形することができるような材料に
対する要望が存在する。
本発明の目的と総括 本発明は使用が容易で、柔軟性であり、室温で適所に
硬化又は成形することができる電気伝導性発泡体を提供
する。本発明はその場で成形することができる電気伝導
性のポリウレタン発泡体の使用によって、かような発泡
体を提供する。
室温で適所に成形することができる電気伝導性のエラ
ストマー性発泡体を提供することが本発明の目的であ
る。
イソシアネート含有成分と、分散した一種又は多種の
電気伝導性充填剤をその中に有する、活性水素含有成分
とから成る電気伝導性の柔軟な発泡体を提供することが
本発明の他の目的である。
イソシアネート末端プレポリマーと、分散した一種又
は多種の電気伝導性充填剤をその中に有する、活性水素
源としてのポリオールから成る電気伝導性の柔軟な発泡
体を提供することが本発明のもう一つの他の目的であ
る。
本発明の更に別な目的は、分散した一種又は多種の電
気伝導性充填剤をその中に有する、活性水素含有成分と
イソシアネート含有成分とを反応させてポリウレタン発
泡体構造物を形成させ、隙間内に未硬化のポリウレタン
発泡体を入れ、及び適所で諸成分を硬化させ、及び架橋
させる段階から成る、EMI/RFI遮蔽用として伝導性表面
の間の隙間を充填する方法を提供することである。
本発明の別な目的は、電気的に連続でなければならな
い二つの表面の間の隙間又はキャビティを充填するのに
有用な電気伝導性ポリウレタン発泡体を提供することで
ある。
本発明の更に別な目的は、構造物の隙間中で形成する
ことができ、良好な電気伝導性及び特性の連続性を呈す
る、エラストマー状電気伝導性発泡体を提供することで
ある。
本発明の別な他の目的は、発泡体全体に亙って分散し
た一種又は多種の電気伝導性充填剤を有し、該発泡体が
EMI/RFIガスケット又は遮蔽用として使用されるポリウ
レタン発泡体から成るエラストマー状電気伝導性発泡体
を提供することである。
本発明のこれら及び他の目的は明細書及び添付特許請
求の範囲から明白となるであろう。
本発明の詳述 本発明は電気伝導性エラストマー状発泡体、好適には
ポリウレタン発泡体、それらの形成及び使用に関する。
電気伝導性発泡体は、室温で且つ適所で形成できるよう
な速度で、反応し、硬化し及び架橋する能力を有するこ
とが好ましい。
好適なエラストマー状発泡体はポリウレタン系を基剤
としたものである。ポリウレタンは多くの理由により好
適である。ポリウレタン化学は周知であり、得られる発
泡体は例えば発泡体の高さ、発泡体の密度、発泡体の強
度、発泡体の構造等その最終用途の要求に適応するよう
に容易に操作することができる。ポリウレタン発泡体は
水活性化ポリウレタン発泡体の発展のためもあって、適
所で容易に形成することができる。更に、これらの発泡
体は発泡体を硬化させるために炉又は高温の必要が無
く、室温でつくることができる。該発泡体は広い範囲の
温度の変動、例えば−80゜Fないし＋200゜Fにも耐えるこ
とができる。ポリウレタン発泡体はその構造的特性に顕
著な影響を与えることなく、大きい使用量の充填剤を保
持することができ、、広く各種の表面に優れた接着性を
示すことができる。更にポリウレタン発泡体は必要な成
分が混合されるまで形成されない。従って、必要な時及
び場所で活性化することができる二、三、四又はそれ以
上の成分系を容易に作ることができる。最後にこうした
発泡体は該発泡体をつくるために外部から温度活性化発
泡剤又は溶剤を使用する必要がないような“自己発泡性
（self−foaming）”であることができる。
基本的には、ポリウレタン発泡体系は二種の反応性成
分、イソシアネート成分及び活性水素含有成分を含んで
いる。ポリウレタン反応形成の化学は速度は異なるが本
質的には同時に起こる三つの反応を含んでいる。三つの
反応とは連鎖延長、気体発生及び架橋である。
連鎖延長は三つの反応のうち主要な反応である。それ
は基本的にはイソシアネート基と活性水素基との反応に
よりウレタン結合が形成する反応を含んでいる。反応の
副産物は熱可塑性である： 次いでウレタンは追加的なイソシアネート基と反応し
て、下記のようにアロファネートを生成する： 気体の発生はイソシアネートと水との反応によって不
安定なカルバミン酸を形成し、それがアミン触媒の助け
を借りて芳香族アミンを形成し、二酸化炭素気体が発生
することによる： 架橋は気体発生の間に生成したアミンとイソシアネー
トとの反応により起こり、ウレタン重合体と架橋する尿
素を形成することによる。架橋は又ポリウレタン構造内
に二酸化炭素気体を捕捉し、こうして発泡体系が形成さ
れる： 最後に、尿素及び遊離のイソシアネートの量により、
幾分かの尿素はイソシアネートと反応して高度に架橋し
たビューレットを形成する： 三つの反応の結果として二酸化炭素の発生及び捕捉に
より形成された多数のポケットを含む架橋したポリウレ
タン構造物の形成がある。
上記の反応はヒドロキシル基（OH）である活性水素基
を用いて示されているが、他の水素含有基も又上記の反
応に使用することができる。
発泡体の特性は温度、触媒及び遊離のイソシアネート
の量により反応の際に調節することができる。
ポリウレタン発泡体は一般に一種又は三種の異なる方
法で製造され、その総てが本発明で使用するのに適当で
ある。
第一の方法は一般にプレポリマーとして周知でなる、
イソシアネート末端又はキャップト（capped）ポリオー
ルを使用する方法である。こうしたプレポリマーにおい
ては、総てのポリオールはイソシアネートと予備反応し
ている。プレポリマーは活性水素含有成分、一般には
水、アルコール又はそれらの混合物の添加により発泡す
る。かような系は発泡が室温で行われる点、及び活性水
素基に対するイソシアネートの正確な釣り合いが不必要
である点で望ましい系である。実際に或種のプレポリマ
ーは発泡体の形成に悪影響を与えることなく、過剰量の
活性水素含有成分を使用することができる。
第二の方法はポリウレタン発泡体を形成する準プレポ
リマーを使用することである。準プレポリマーは発泡体
を形成する際に使用される一部のポリオールのみが或程
度の利用可能なイソシアネートと予備反応していて、イ
ソシアネート末端プレポリマーを形成している、ポリオ
ール系である。残りのポリオール、活性成分含有成分、
及び必要な触媒を準プレポリマーと一緒に混合してポリ
ウレタン発泡体が形成される。準プレポリマー法は異な
るポリオール、又はエラストマー重合体等の使用によ
り、得られる発泡体の特性を変えることが可能である。
この方法は一般にプレポリマー法を用いて得られるより
も、軽い密度、より大きい弾性及びエラストマー的な発
泡体を提供する。
最後のそしてより普通に使用される方法はワン・ショ
ット（one shot）法として知られている。この方法に
おいては、イソシアネート成分及び活性水素含有成分、
一般にポリオールは少量の水と配合されポリウレタン発
泡体を形成する。
適当なイソシアネート末端プレポリマーは周知であ
り、商業的に入手できる。プレポリマー系はポリエステ
ルポリオール又はポリエーテルポリオールから形成され
ている。より詳細には、ポリエーテルポリオールはそれ
が発泡体に付与する柔軟性のために選択されたプレポリ
マーである。
イソシアネート末端プレポリマー用として使用される
好適なポリエーテルポリオールは、例えばプロピレンオ
キシド、エチレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド又
はこれらの内の幾つか又は総ての混合物であるような多
価アルコールのアルキレンオキシド付加物を含む。
適当な商業的に入手し得るイソシアネート末端プレポ
リマーが本発明において有用である。このような例とし
て、W.R.グレース（Grace）社製のハイポール（HYPOL）
プレポリマー、スタートマー（Starmer）社製のMX100
プレポリマー、アセト（Aceto）社製のユリック（URI
C）N2023プレポリマー、ソーデザン（Sodethane）製の
スクラノール（SUCRANOL）プレポリマー、及びBASF製の
プラコル（PURACOL）Ｃ−133グラフト化プレポリマーが
含まれるが、これらに限定されるものではない。
本発明に使用するのに適当な準プレポリマーはイソシ
アネート末端プレポリマーに関しては、上記と同じポリ
オールを基剤としていてもよい。更に準プレポリマーは
各種のゴム又は他のエラストマー状重合体のような異な
るポリオール又は他の重合体成分を含んでいてもよい。
プレポリマー又は準プレポリマーは水、アルコール、
アミン、ポリオール又はそれらの混合物のような、活性
水素含有成分により活性化される。好適には、活性水素
成分はヒドロキシル基（OH）に基づいたものであること
が好ましい。
一層従来法に近いポリウレタン系が使用される場合
は、好適なイソシアネートとして粗製のイソシアネー
ト、芳香族ポリイソシアネート及び脂肪族及び脂環式ポ
リイソシアネートが含まれる。本発明においては、芳香
族ポリイソシアネート、特にメチレン ジ−フェニルイ
ソシアネート（MDI）及びトルエン ジイソシアネート
（TDI）を使用することが好ましい。このようなポリイ
ソシアネートはベロール（Berol）社製の商標名ベロナ
ート（BERONAT）、シェル（Shell）社のカラデート（CA
RADATE）、ランクロ（Lankro）社のアイソコン（ISOKO
N）、及びバイエル（Byer）社製のデスモドゥール（DES
MODUT） として商業的に入手できる。
活性水素含有成分は一般ににヒドロキシル基含有ポリ
オールである。このようなポリオールは周知であり、商
業的に入手できる。本発明において有用なポリオールに
は、ヒドロキシル基末端ブタジエン重合体のようなポリ
ブタジエン；重合したヒマシ油のような各種の乾性油；
ポリエステル及びポリエーテルが含まれる。これらの各
種のポリオールは商業的に入手でき、例えばサートマー
（Sartomer）社製のポリ（Poly）bd 樹脂（ヒドロキシ
ル末端ブタジエン）、アセト社製の重合したヒマシ油で
あるポリカスター（POLYCASTER） 、バイエル社製のデ
スモフェン（DESMOPHEN） が挙げられる。他の活性水
素含有成分を使用することができ、ジェファーソン（JE
FFERSON）社製のジェファミン（JEFFAMINE） アミンの
ように、商業的に入手できる。
これらのウレタン系のいずれにおいても、気泡計測
値、寸法及び構造（例えば連続気泡又は独立気泡）のよ
うな発泡体の特性を変えるために、追加的な水又はアル
コールを系に添加することができる。
更に発泡体の構造的特性を変えるために、系に一種又
は多種の追加的ポリオールを添加してもよく、及び各種
のエラストマー ラテックスのように異種の重合体を添
加してもよい。こうした成分を添加する場合は、活性水
素含有成分と共に添加することが好ましい。
本発明においては、ポリウレタン発泡体の反応の速度
を調節するために一種又は多種の触媒を使用してもよ
い。こうした触媒はウレタン化学では周知であり、容易
に入手できる。一般にポリウレタン発泡体においては二
種の触媒が使用される；気体生成反応を調節するための
アミン触媒、及び連鎖延長反応を調節するための錫又は
他の金属種の触媒である。屡々これらの触媒はプレパッ
ク（preopack）されたウレタン成分中に包含されてい
る。適当なアミン触媒は例えば第三アミンを含んでい
る。錫又は他の金属触媒は例えば各種のオクタン酸第一
錫、オクタン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、ピリジニウ
ム ドデシルベンゼンスルホネート、アニリニウム ト
リフルオロメタンスルホネート及びそれらの混合物を含
んでいる。適当なアミン触媒としてジェファーソン・ケ
ミカル社製のサンカット（THANCAT）、及びランクロ（L
anKro）社製のプロパミン（PROPAMINE）が挙げられる。
適当な錫触媒としてインタースタブ（Interstab）社製
のスタンクレア（STANCLERE）、及びシンシナチ−ミリ
クロン（Cincinnati−Milicron）社製のカースタン（CA
RSTAN）が挙げられる。ポリウレタン発泡体中に含まれ
る触媒の合計量はポリオール100部当たり約0.01ないし
約４重量部でなければならない。好適には、アミン触媒
の量はポリオール100部当たり約0.1ないし１重量部であ
り、錫又は他の金属触媒の量はポリオール100重量部当
たり約0.1ないし0.5重量部である。
気泡の構造、気泡計測値、発泡体の立上がり（ris
e）、発泡体の高さ、弾性及び表面エネルギー、即ち、
発泡体の疎水性又は親水性を調節する際に役立つよう
に、イソシアネート含有成分又は活性水素含有成分のい
ずれかに一種又は多種の界面活性剤を添加することがで
きる。適当な界面活性剤は周知であり、シリコーン基剤
界面活性剤が好ましい。選択される界面活性剤は所望の
発泡体の性質によってイオン性、非イオン性、陰イオン
性又は両性であってもよい。添加される界面活性剤の量
はポリオール100重量部当たり約0.8ないし約2.5重量部
である。
適当な界面活性剤はBASFワイアンドット（Wyandott
e）社製のプルローニック（PLURONIC）Ｌ−62又はプル
ローニックP65、ICI社製のブリジ（BRIJ）72、及びダウ
・ケミカル（Dow Chemical）社製のダウ198を含むが、
これらに限定されるものではない。
本発明において、一種又は多種の電気伝導性充填剤を
使用することができる。電気伝導性充填剤の例は貴金
属、貴金属被覆物質、アルミニウム、銅、及びこれらの
混合物からなる群から選択される一種又は多種の電気伝
導性充填剤である。
充填剤の形状及び寸法は本発明では特に重要事ではな
い。充填剤は球、フレーク、小板、不規則形又は繊維状
（細断された繊維のような）を含む、伝導性材料の製造
に一般に使用される任意の形状のものであってもよい。
電気伝導性充填剤はフレーク状のものが発泡体全体に平
均に分散する傾向があるので、フレーク状であることが
好ましい。フレーク状のものは軽量であり、大きな表面
積を有し、そのため発泡体を潰すことなく、且つ他の形
状よりも少ない添加量で優れた電気伝導性を与える点で
もフレーク状のものが好適である。
充填剤の寸法は電気伝導性材料において充填剤として
通常使用される範囲内であることができる。好適には、
一種又は多種の充填剤の寸法は約１μｍないし約70μ
ｍ、好適には約３ないし約25μｍ及びより好適には約３
ないし約10μｍである。
本発明において使用される一種又は多種の電気伝導性
充填剤の量は広い範囲に亙って変えることができる。好
適には、充填剤はポリオール100重量部当たり約40重量
部ないしポリオール100重量部当たり約150重量部が含有
される。より好適には、充填剤はポリオール100重量部
当たり約60重量部ないし約85重量部含有される。更に好
適には、充填剤はポリオール100重量部当たり約70重量
部含有される。
必要に応じて発泡体に他の充填剤を添加してもよい。
かような充填剤はマイクロ波吸収材料、熱伝導性充填
剤、不活性充填剤及び着色用充填剤を含んでいる。
有用なマイクロ波吸収充填剤にはカーボン・ブラッ
ク、炭素繊維、黒鉛、磁性フェライト等が含まれる。
有用な熱伝導性充填剤の例として、酸化アルミニウ
ム、窒化アルミニウム、窒化硼素、酸化マグネシウム等
が挙げられる。
適当な不活性（増量用）及び着色用充填剤には、タル
ク、石膏、二酸化チタン及び各種の周知の顔料が含まれ
る。
これらの追加充填剤の量は発泡体の電気伝導性を妨害
しない限り広い範囲に変えることができる。一般に追加
充填剤を使用するとすれば、ポリオール100重量部当た
り約１重量部ないし約40重量部が含有される。追加充填
剤の形状及び寸法は電気伝導性の充填剤に関して上記に
記載された形状及び寸法と同様であることができる。
ポリウレタン発泡体に一般に使用される他の成分は、
必要に応じて本発明の発泡体に添加することができる。
こうした通常の成分には、例えば難燃剤、発泡体安定剤
及び酸化防止剤が含まれる。発泡体中におけるこれらの
成分の量は一般にポリオール100重量部当たり約0.1ない
し３重量部であるが、発泡体から特定の特性を得るため
には、更に量を追加して添加することもできる。
本発明の一つの好適な具体化によれば、電気伝導性発
泡体は、総ての成分が相互に同時に混合され、金型、平
らなシートのような所望の位置に、又は特定のキャビテ
ィ又は隙間の中に入れられ、反応して硬化する、“ワン
・ショット”法により形成することができる。
ポリウレタン発泡体をつくる他の典型的な方法も又本
発明の発泡体をつくる際に使用することができる。例え
ば、諸成分を押出機中で配合して特定の形状に成形する
ことができる。同様に、諸成分を連続的にミキサーに添
加し、配合し、次いで反応が完結する前に最終的な場所
に注入することができる。更に、上記に論じられたよう
に、充填剤及び活性水素含有成分又はイソシアネート及
び界面活性剤のような或種の成分は相互に予備混合さ
れ、次いで反応を開始するために、これらの予備混合さ
れた配合物を一緒にすることができる。
本発明の一つの好適な具体化は二部分系から形成され
る。第一部分はイソシアネート成分を含む。第二部分は
活性水素成分を含む。更に各部分、即ち、イソシアネー
ト成分及び活性水素成分は発泡体に有用な一種又は多種
の追加成分を含んでいる。例えば、イソシアネート含有
部分はシリコーン界面活性剤を含む。活性水素含有部分
は一種又は多種の電気伝導性充填剤、任意の充填剤、一
種又は多種の触媒、水、アルコール及び／又はポリオー
ル及び任意の他の成分を含む。混合のみによって反応し
て電気伝導性ポリウレタン発泡体をつくる二部分系の使
用は、必要な時及び場所で一定量のポリウレタン反応を
使用することを可能にする点で望ましい。例えば、密閉
壁に対する扉枠の修理のような分野、又はかような密閉
容器中に電力及び他の供給導管を密封する際に、電気伝
導性ポリウレタン発泡体をつくるために使用してもよ
い。
本発明の電気伝導性発泡体は熱又は他の種類の硬化機
構の使用が必要でないように、室温硬化性であることが
好ましい。これは又必要な時及び場所でこうした発泡体
を形成する際の大きな汎用性を可能とする。勿論、必要
に応じこうしたポリウレタン発泡体について熱又は他の
種の硬化源を使用してもよい。
ポリウレタン発泡体はその性質が疎水性又は親水性の
いずれであってもよい。発泡体の伝導性を湿気が妨害し
ないように、選択された発泡体の性質が疎水性であるこ
とが好ましい。しかし親水性発泡体は気候が加熱及び冷
却系により制御される屋内のように湿気が問題ではない
場合、又は高い伝導性又は耐蝕性が必要でない場所にお
ける使用においては有用なことがある。
得られる発泡体は反復振動が起こりうる用途、例え
ば、船又は空輸の用途に使用することができるように、
可撓性であることが好ましい。しかしながら、本発明の
他の好ましい態様は硬質発泡体である。硬質発泡体は一
般に可撓性発泡体よりも伝導性が高いことが見出だされ
た。故に、伝導度が重要である場合には、硬質発泡体が
好ましい場合がある。
本発明の好ましい発泡体は、少なくとも1000サイクル
又はそれより多くのサイクル数の伸び及び圧縮（７％撓
み及び伸び及び５回／秒）に伝導度が殆ど減少しないか
又は全然減少しないで耐えることができるべきである。
伸び／圧縮試験は、好ましくは、約.65インチ幅及び１
インチ長さの発泡体のピースについてなされる。発泡体
を、発泡体の伸び及び圧縮を引き起こすための適当な往
復装置に取り付ける。更に、発泡体は、圧縮永久ひずみ
を受けず且つ可撓性のままである程高い弾性を有するこ
とが好ましい。
本発明の電気伝導性発泡体は、下記の特性を有する。
それは約1g/cc乃至約10g/ccの密度を有するべきであ
る。発泡体のジュロメーターは約８乃至約80（ショアー
Ａ硬度）の範囲にあるべきである。体積抵抗率は10オー
ム・センチメートル以下であるべきである。好ましく
は、体積抵抗率は約.0017乃至約9.5オーム・センチメー
トルである。同様に、表面抵抗率は７オーム／cm2以下
であるべきである。好ましくは、表面抵抗率は約0.01オ
ーム／cm2乃至約6.5オーム／cm2であるべきである。
更に、発泡体の膨張比及び／又は増加は成分の初期容
積の約1.2倍乃至約３倍であるべきであるが、所望によ
りもっと高い膨張及び／又は増加比を使用することがで
きる。
本発明の発泡体におけるイソシアネート対活性水素の
比は広い範囲にわたり変えることができる。この比は、
普通は、与えられた系におけるイソシアネート基対活性
水素又はヒドロキシル基の量を定義するイソシアネート
インデックスとして述べられる。このインデックスは一
般にイソシアネート対活性水素の量を表す値により表さ
れる。例えば、１のインデックス値は、当量の活性水素
毎に当量のイソシアネートがあることを意味する。イソ
シアネート基及び活性水素基の比を変えると、発泡体の
特性、特に、ジュロメーター、圧縮、伸び及び伝導度の
変化を生じることが見出だされた。イソシアネートイン
デックス値が増加するにつれて、ジュロメーター及び伝
導度は増加するが、圧縮及び特性の値は減少する。反対
に、インデックス値が減少するにつれて、ジュロメータ
ー及び伝導度の値の減少と、圧縮及び伸びの値の増加が
ある。
本発明で製造された発泡体の好ましいイソシアネート
インデックス値は約.7乃至約1.3の範囲にあり、更に好
ましくは、約.9乃至約1.2であり、最も好ましくは約１
である。この範囲のインデックス値は適度のジュロメー
ター及び電気伝導度を持った可撓性の弾性発泡体を与え
る。
本発明で使用されるイソシアネート成分は、プレポリ
マー又は準プレポリマーの一部であることが好ましい。
これは、周知の危険な物質である純粋なイソシアネート
を取り扱い、輸送し又は貯蔵する必要を回避する。
イソシアネート成分がプレポリマー又は準プレポリマ
ーと結合している場合には、このプレポリマー又は準プ
レポリマーから得られる“遊離の”イソシアネートの量
は約15％であるべきであり、そして発泡体に使用される
プレポリマー又は準プレポリマーの量はポリオール100
重量部につき約40乃至約60重量部であるべきである。
以下は本発明の好ましい伝導性ポリウレタン発泡体で
ある。
実施例 本発明に従う伝導性ポリウレタン発泡体は、下記の成
分（重量部で測定して）から製造された。
ポリカスター（Polycastor）30ポリオール 9.96 ウリック（Uric）Ｎ−2023プレポリマー 11.15 ウリック（Uric）Ｙ−746ポリオール 6.61 Ｔ−12（100％）錫触媒 .03 トリエタノールアミン触媒 .16 プルロニック（Pluronic）Ｌ−62表面活性剤 .32 水 1.27 フジクラ（Fujicura）Cu−CP10銅粒子 65.96 （３−10ミクロン平均寸法） メチルエチルケトン 4.54 得られる発泡体を高さ約２インチ及び幅約２−1/2イ
ンチのバンに成形した。この発泡体は滑らかで実質的に
平坦な皮をその外表面に有していた。発泡体の密度は2.
62g/ccであった。更に、この発泡体は25％撓ませるのに
2.5ポンドの力を加えることを必要とした。初期体積抵
抗率は約0.9オーム/cmであり、一方初期表面抵抗率は約
0.1オーム／cm2であった。発泡体を6000サイクル（５サ
イクル／秒）の伸び／圧縮試験（７％伸び及び圧縮）に
付すると、体積抵抗率は５オーム/cmでありそして表面
抵抗率の読みは約３オーム／cm2であった。
実施例の材料から30ミル厚さのシートも形成した。こ
のシートは0.05乃至約.1オーム/cmの体積抵抗率と約１
オーム／cm2の表面抵抗率を有していた。
本発明に従って製造された発泡体は広範な種類の有用
な用途を有する。
例えば、ドアフレームと遮へいされたエンクロージャ
ー間のギャップは、所定の位置で硬化の後発泡体がその
ギャップを実質的に充てんするような量で組み合わせた
成分で充てんすることができる。ポリウレタンである発
泡体はギャップの底部と側部に強く付着し、従って所定
の位置に残るであろう。
本発明のポリウレタン発泡体の典型的な使用の他の例
は頻繁な除去を必要としない表面間の永久的伝導性コー
ク又はシールのようなものである。このような表面は電
源のカバー及び、エンクロージャー壁と電源導線間など
の伝導性エンクロージャーにおけるギャップを包含する
ことができる。伝導性発泡体は実質的にギャップを充て
んしそして２つの表面間の永久的な可撓性シールを与え
る。
更に、所望の予め選ばれた形状を持ったモールドにお
いて成形して、平たんなシート、ピラミッド状の錐体、
円筒形管、長方形ストリップ、凹状又は凸状シートなど
を形成することができ、これは次いでギャップ又は開口
内に又は上に挿入して隣接表面間の伝導路を形成するこ
とができる。同様に、これらの成形された製品は、従来
の充てんされたシリコーンガスケットの代わりに、それ
自体EMI/RFIガスケットとして使用することができる。
所望により、金網を成形発泡体のまわりに配置して弾性
伝導性金網ガスケットを形成することができる。
発泡体が生成されるとき充てん剤が所定の位置に固定
されそして発泡体全体にわたり伝導性ネットワークを形
成するように電気的伝導性充てん剤をイソシアネート成
分又は活性水素成分内に含ませることが明らかにされる
べきである。反応性成分の１つに電気的伝導性充てん剤
を導入することにより、充てん剤が均一に且つ完全に発
泡体全体にわたり分散することを確実にする。この特徴
は本発明の発泡体の主要な利点であり、そして少なくと
も部分的に、本発明の発泡体により示された優れた伝導
度値の原因となると考えられる。
本用途の発明は、当業者により容易に認められる多く
の利点を与える。この電気伝導性ポリウレタン発泡体は
従来の伝導性コーク又は注封コンパウンドよりも低いコ
ストで多くの適用範囲を与える。それは又、ギャップに
合致しそしてギャップに結合する可撓性電気伝導性物質
で不規則な形状の又は大きなギャップを充てんするため
の容易な且つ費用のかからない手段を提供する。更に、
圧縮されたり伸ばされたりするとき、くずれ落ちたり
（slump）クラックを発生したりしない滑らかな外皮を
有する電気伝導性材料を与える。最後に、それは、所望
により、予め包装された２つ、３つ、４つ又はより多く
の部分システムの使用により、電気伝導性材料を形成す
ることができる手段を提供する。なすべきことは、成分
を一緒にブレンドし、それらを所望の位置に置きそして
系を硬化させることである。
本発明をギャップ又はキャビティ充てん剤としてその
好ましい態様に関して述べてきたが、可撓性、適合性及
び電気的連続性が必要とされ又は望まれる他のEMI/RFI
用途にそれを使用することができることは明らかであ
る。
更に、本発明を好ましい態様に関して説明してきた
が、他の態様でも同じ結果を達成することができる。本
発明の変更及び修正は当業者には明らかでありそして本
発明の真の精神及び範囲に入るようなすべての修正及び
均等物が特許請求の範囲に含まれることを意図する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08L 75/04 - 75/16 C08J 9/02 - 9/14

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】活性水素含有成分、イソシアネート含有成
    分、及び貴金属、貴金属被覆物質、アルミニウム、銅、
    及びこれらの混合物からなる群から選択される一種又は
    多種の電気伝導性充填剤から成る反応性混合物を、EMI/
    RFI遮蔽閉鎖容器の表面又は表面間の間隙内に置き、反
    応性混合物を硬化させることよりなる、電気伝導性ポリ
    ウレタン発泡体を生成させる方法。
  2. 【請求項２】イソシアネート含有成分がポリイソシアネ
    ート及びポリイソシアネート末端ポリオールプレポリマ
    ーから成る群から選択され；活性水素含有成分が水、ア
    ルコール、アミン、アミン ポリオール、ポリエーテル
    ポリオール、ポリエステルポリオール、重合したヒマシ
    油、ヒドロキシル末端ブタジエン、及びそれらの混合物
    から成る群から選択される特許請求の範囲１項に記載の
    電気伝導性ポリウレタン発泡体を生成させる方法。
  3. 【請求項３】一種又は多種の電気伝導性充填剤が銀フレ
    ークである、特許請求の範囲１項に記載の電気伝導性ポ
    リウレタン発泡体を生成させる方法。
  4. 【請求項４】発泡体が８ないし約80のジュロメーター
    （ショアーＡ硬度）、約0.0017ないし9.5オーム・cmの
    体積抵抗率、及び0.07ないし6.5オーム毎平方cmの表面
    抵抗率を有する、特許請求の範囲１項に記載の電気伝導
    性ポリウレタン発泡体を生成させる方法。
  5. 【請求項５】一種又は多種の電気伝導性充填剤がポリオ
    ール100重量部当たり40重量部ないし150重量部の量で存
    在する、特許請求の範囲１項に記載の電気伝導性ポリウ
    レタン発泡体を生成させる方法。
  6. 【請求項６】更に触媒、界面活性剤及び発泡体安定剤を
    含む、特許請求の範囲１項に記載の電気伝導性ポリウレ
    タン発泡体を生成させる方法。
  7. 【請求項７】イソシアネート含有成分対活性水素含有成
    分の比が0.25:1ないし1:0.25である、特許請求の範囲１
    項に記載の電気伝導性ポリウレタン発泡体を生成させる
    方法。
  8. 【請求項８】イソシアネート含有成分がポリイソシアネ
    ート末端ポリエーテルポリオールプレポリマーであり、
    活性水素含有成分が水であり、及び一種又は多種の電気
    伝導性充填剤が銀フレークである、特許請求の範囲１項
    に記載の電気伝導性ポリウレタン発泡体を生成させる方
    法。
  9. 【請求項９】ポリイソシアネート末端ポリオールプレポ
    リマー、活性水素含有成分及び貴金属、貴金属被覆物
    質、アルミニウム、銅、及びこれらの混合物からなる群
    から選択される一種又は多種の電気伝導性充填剤から成
    る反応性混合物を、EMI/RFI遮蔽閉鎖容器の表面又は表
    面間の間隙内に置き、反応性混合物を硬化させることよ
    りなる、電気伝導性エラストマー状発泡体を生成させる
    方法。
  10. 【請求項１０】ポリイソシアネート末端ポリオールプレ
    ポリマーが、ポリエステル ポリオール及びポリエーテ
    ル ポリオールから選択されたポリオールと、ポリイソ
    シアネートの反応により生成し、活性水素含有成分が
    水、アルコール、アミン及びそれらの混合物から成る群
    から選択される特許請求の範囲９項に記載の電気伝導性
    エラストマー状発泡体を生成させる方法。
  11. 【請求項１１】ポリイソシアネート末端ポリオールプレ
    ポリマー中のイソシアネート基対活性水素含有成分中の
    活性水素基の比が0.6:1であり、及び一種又は多種の電
    気伝導性充填剤の量がポリオール100重量部当たり40重
    量部ないし95重量部である、特許請求の範囲９項に記載
    の電気伝導性エラストマー状発泡体を生成させる方法。
  12. 【請求項１２】イソシアネート含有成分、活性水素含有
    成分及び一種又は多種の電気伝導性充填剤から成り、該
    電気伝導性充填剤がイソシアネート及び活性水素含有成
    分が混合される前に活性水素含有成分中に分散されてお
    り、かつ該電気伝導性充填剤が、貴金属、貴金属被覆物
    質、アルミニウム、銅、及びこれらの混合物である群か
    ら選択されるものである反応性混合物を、EMI/RFI遮蔽
    容器の表面又は表面間の間隙内に置き、反応性混合物を
    硬化させることよりなる、電気伝導性ポリウレタン発泡
    体を生成させる方法。
  13. 【請求項１３】イソシアネート含有成分がポリイソシア
    ネート及びポリイソシアネート末端ポリオール プレポ
    リマーから成る群から選択され；活性水素含有成分が
    水、アルコール、ポリエステルポリオール、ポリエーテ
    ルポリオール、アミン ポリオール、ヒドロキシル末端
    ブタジエン、重合したヒマシ油、及びそれらの混合物か
    ら成る群から選択される特許請求の範囲12項に記載の電
    気伝導性ポリウレタン発泡体を生成させる方法。
  14. 【請求項１４】イソシアネート含有成分、活性水素含有
    成分、及びポリウレタン全体に亙って分散した一種又は
    多種の電気伝導性充填剤から成り、該電気伝導性充填剤
    が貴金属、貴金属被覆物質、アルミニウム、銅及びこれ
    らの混合物よりなる群から選択されるものである反応性
    混合物を、EMI/RFI遮蔽容器の表面又は表面間の間隙内
    に置き、反応性混合物を硬化させることよりなる、電気
    伝導性エラストマー状発泡体を生成させる方法。
  15. 【請求項１５】イソシアネート含有成分がポリイソシア
    ネート及びポリイソシアネート末端ポリオール プレポ
    リマーから成る群から選択され；活性水素含有成分が
    水、アルコール、ポリエステルポリオール、ポリエーテ
    ルポリオール、アミン ポリオール、ヒドロキシル末端
    ブタジエン、重合したヒマシ油、及びそれらの混合物か
    ら成る群から選択され；且つ一種又は多種の電気伝導性
    充填剤が、活性水素含有成分とイソシアネート含有成分
    とが反応してポリウレタン発泡体を形成する前に活性水
    素含有成分内に分散されている、特許請求の範囲14項に
    記載の電気伝導性エラストマー状発泡体を生成させる方
    法。
  16. 【請求項１６】イソシアネート含有成分と、活性水素含
    有成分、一種又は多種の電気伝導性充填剤をその中に有
    するイソシアネート含有成分及び／又は活性水素含有成
    分とを反応させ、反応成分をEMI/RFI遮蔽用途の電気伝
    導性表面又は表面間の間隙内に置き、反応成分の反応を
    完結させ、発泡、硬化させることよりなる、電気伝導性
    発泡体を生成させる方法。
  17. 【請求項１７】反応生成物が9.5オーム・cmより小さい
    体積抵抗率、及び6.5オーム毎平方cmより小さい表面抵
    抗率を有する電気伝導性ポリウレタン発泡体である、特
    許請求の範囲16項に記載の方法。
  18. 【請求項１８】イソシアネート含有成分と活性水素含有
    成分との反応が約室温で行われる、特許請求の範囲16項
    に記載の方法。
  19. 【請求項１９】イソシアネート含有成分が芳香族ポリイ
    ソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリ
    イソシアネート、ポリイソシアネート末端ポリオールプ
    レポリマー及びそれらの混合物から成る群から選択さ
    れ；活性水素含有成分が水、アルコール、ポリエーテル
    ポリオール、ポリエステルポリオール、アミン、アミン
    ポリオール、及びそれらの混合物から選択され；及び
    一種又は多種の電気伝導性充填剤が貴金属、貴金属被覆
    物質、アルミニウム、銅及びこれらの混合物よりなる群
    から選択される、特許請求の範囲16項に記載の方法。
  20. 【請求項２０】イソシアネート含有成分がポリイソシア
    ネート末端ポリオールプレポリマーであり、ヒドロキシ
    ル含有成分が水であり、及び電気伝導性充填剤が銀フレ
    ークである、特許請求の範囲19項に記載の方法。
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