JPH02121211A

JPH02121211A - 多層構造を有する導電性ポリマー複合体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH02121211A
Application number: JP27199388A
Authority: JP
Inventors: Koichi Miyashita; 公一宮下
Original assignee: Inoue MTP KK
Current assignee: Inoac Corp
Priority date: 1988-10-29
Filing date: 1988-10-29
Publication date: 1990-05-09

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とともに、他の機
能をも同時に有する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■及はめざましく、電磁波
による障害の問題か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はプ
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、金属コーティングされた神々のフィラーを樹脂に混
和したもの、また金属メツシュ、導電性遷移織物等を樹
脂でサンドイッチした構造体等がある。

（発明が解決しようとする課題）上述のプラスチックを構成材料とする電磁波遮蔽体にお
いて、コーティング法によるものでは衝撃や熱などによ
り、電磁波遮蔽層が経時変化をおこし、劣化、剥離する
おそれがある。また導電性物質を樹期中に混合したタイ
プの導電性樹脂は絶縁構造体としての役割を兼ねること
はできない。

さらに防音性、断熱性、耐燃焼性など、Ｔｉ磁波遮蔽効
果以外の諸機能を同時に兼ね備えたものはほとんどない
。

本発明の目的は、上記の欠点を解決するとともに高い電
磁波遮蔽効果と、その他の機能、例えば絶縁性、防音性
、断熱性、耐燃焼性などとを有し、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］Ｌ記の［１的は分散状態の導電性充填物質を含むポリマ
ーもしくは導電性物質からなる導電層と。

この層と異質な非導電性材料から成り、構造材もしくは
断熱機能、防音機能等の機能材として働く層と、これら
両層に接触し、それらを固定する１種類風４二のポリマ
ーとを有して成る、多層構造をなす導電性ポリマー複合
体を製造することにより達成できる。

本発明の導電性ポリマー複合体の一部を構成する導電層
で使用される導電性充填物質としては、球状、繊維状、
フレーク状等、ポリマーに分散しうるちのならいかなる
形態のものでもよく、カーホンブラック、金属粉末ＵＮ
、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル等）、金属でコーテ
ィングされたカラスビーズや中空ガラス球、金属でコー
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
例示できる。これらの導′Ｉπ性充填物質は１種類たけ
てなく２種類風土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充填物の組み合せも
可能である。それら充填物の平均粒径または最大長さは
０．旧μｊ１〜５０ｍｍ程度のものがＡ当である。その
ポリマーへの充填計は通常０、Ｏ１ｇ／ｃ＋ａ２〜１　
ｇ／ｃｍ２．好ましくは０２０〜０．５ｇ／ｃ＋ｏ’の
範囲である。

導電性充填物質の固形状被分散媒となるポリマーの種類
は、特に制限はなく、適宜選択すればよい。

多孔性のポリマーを用いる場合は、そのポリマーはどの
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。多孔性のポリマーの孔の孔
径は、　０．１μｊＩ〜１０ｍｍ、その空孔率は５〜９
８容禎％とするのか好ましい。

本発明の導電性ポリマー複合体の一部を構成する導電層
は、また、餅記分散状態の導電性充填物を含むポリマー
以外に、導電性物質を使用することができる。この導電
性物質とには例えば導電性繊維織物や金属メツシュ等が
あげられる。

導電ポリマー層と異質な材料から成る層とは導電性を示
さない材料から成る層であって構造材として慟〈もの、
機能材として慟〈ものまたは両方の性質を兼ねるものが
あり、材質は、有機物、無機物を問わず、板状、シート
状、メツシュ状、織物状など層構造を形成しつるもので
あればどのようなものであってもよい。好ましくは固定
用ポリマー（後に詳述）かからみ着く形で固定できるも
の、例えば、各棹有機ポリマーの多孔質発泡体、繊維織
物（三次元織物を含む）、無機多孔質物質（セラミック
多孔体、軽石状物質、多孔体ガラス等）などがある。

゛′！１該層のうち、機能材として働くものは、断熱材
料として硬質ポリウレタンやポリスチレン発泡体などの
熱伝導度の低い物質、防音材としてポリウレタン、各種
エラストマーなどの吸音効果を持つ物質、耐燃焼性材料
として板状セラミックス、石膏ボード、板ガラスなどの
無機板状物質やポリマー中に高密度で充填された不燃性
無機粉体等が例１１でできる。

本発明の導電性ポリマー複合体では、航記導電層と、こ
れと異質な材料から成る層の各構成材料がポリマーによ
って固定されている。この画定用ポリマーは、その原料
が複合体に使用される上記両材料の全面または一部と接
触した状態でｍ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、常温で液状の千ツマ−、オリゴマ
ーおよびプレポリマーまたは適当な加熱によって液状と
なりつる、ポリマーの面駆体である。「液状」とは導電
性ポリマー複合体に使用される各々の材料とすみやかに
接触することのできる程度に低い粘度の流動体状態をい
う。その粘度は好ましくは２ポアズ以下である。

固定用ポリマーの材質としては、導電層のポリマーと同
じでも異なってもよく、ポリメタクリル酸メチル、ポリ
スチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリ不飽和ポリエステル等
が挙げられる。

本発明のポリマー複合体では、最外面に紙やプラスチッ
クシート等の層を持たせ、化粧板や壁紙を後接着したも
のと同様の外観を持たすことができる。

本発明の導電性ポリマー複合体は、電磁波遮蔽体として
の役割と同時に断熱材、防音材としての機能や耐燃焼性
を有する。面状発熱体等にも好適に利用できる。

本発明の導電性ポリマー複合体の製造ｌｉ法の代表例は
以下のようである。

■液状のポリマー前駆体の所望頃に導電性充填物質と、
必要に応じて重合開始剤、架橋剤その低触媒等を添加し
充分に攪拌し、導電性充填物を均一に分散し、必要に応
じて脱気する。これをＡ液とする。Ａ液を型内に充填す
る。なお必要により放置、加熱等によフてＡ液は適度な
粘度または硬度をもつ状態にしておくこともできる。多
孔性ポリマーを用いる場合は型内に充填したＡ液の１−
から、多孔性ポリマーをセットし、孔部にポリマー前駆
体を含浸させる。または多孔性ポリマーの孔にＡ液を注
入し、孔部分にＡ液を充填させてもよい。

０次に、必要とする構造材およびまたは目的の機能を付
加させるための機能材も、型内にセットし、これらとｉ
ｆ　、Ｉ程でセットしておいたものとか、固定用ポリマ
ー前駆体と接触するように該前駆体を注入する。この際
前駆体中にはＡ液間様必要に応じてあらかじめ重合開始
剤、架橋剤、その他、触媒等が添加される。

■へ６！内のポリマーｎｉ’ｒ駆体を重合または架橋し
、固化させる。

以−トの工程により複数の機能を有し、多層構造を持つ
導電性ポリマー複合体かでき上がる。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。

また、必要に応じて固定用ポリマー中に他の充填物、例
えば、難燃前、可塑剤、紫外線、吸収剤、安定剤、界面
活性剤等が添加できる。

なお、−Ｆ記製造方法の実施に際して構造体の表面およ
びまたは裏面に位置するように、紙やシートをへ２内に
セットすることにより、壁紙や化粧板を後接着したもの
と同様な外観のものが製作可能である。

導電性ポリマー複合体の構造例を第１図〜第３図に示す
。第１図は、導電層１、構造材料２およびその間にガラ
ス繊維、炭素繊維またはそれらの織物などの補強材料３
からなる構造材として働く層から構成された導電性ポリ
マー複合体を示し、第２図には導電層、構造材として働
く層のほかに、防音材、断熱材、耐燃焼材などの機能材
料４（機能材として働く層）からなる導電性ポリマー複
合体を、第３図には導電層、構造材として働く層からな
る構造に、紙、布、プラスチックシートなどの表面化粧
材５を付加した導電性ポリマーＮ合体を示す。第２．３
図の複合体の製造例は以下の実施例１．２に詳述した。

ここでそれぞれの層の〃さ組み合せは自由に選択できる
。また層数も自由に選択することが可能である。

［実施例］実施例！メタクリル酸メチル千ツマ−１００ｇに対して重合開始
剤として過酸化ベンゾイル１ｇと金型への分散時に０．
２ｇ／ｃａ＋’となる量の銅粉とを加え充分に攪拌し、
金型に均一に分散した。次に構造材として板状の軟質ポ
リウレタンフォームと、構造補強材としてガラス繊維織
物を金型にセットし、必要ｈ１のメタクリル酸メチル千
ツマ−（重合開始剤を含んだもの）を織物−Ｆに注入後
、断熱材料としての硬質ポリウレタンフォームをセット
し８０℃で６０分の加熱（熱ブレスでの加熱）により、
モノマーを硬化させ第２図に示すような構造の複合体く
導電層の厚さ：　　１．５ｍｍ、その他の部分の厚さ＝
３　、５＋ａｍ　）を得た。得られた複合体の電磁波シ
ールド特性を評価した結果、１００〜１０００１００Ｏ
において５０ｄＢ以上の減衰効果が認められた。

なお、軟質ポリウレタンフォーム、硬質ポリウレタンフ
ォームの厚さ、タイプおよび全体の厚みを変化させても
、同様な電磁波シールド特性を得た。また材料の組み合
せを変えても電磁波シールド特性はほとんど変化しなか
った。

実施例２スチレンモノマー１００ｇに重合開始剤としてアゾビス
イソブチロニトリル（＾Ｉ［ｌＮ）　０．５ｇと導電性
充填剤としてニッケル粉（金型分散時０．２ｇ／ｃＩ１
１’となる量）を加え充分に攪拌し、金型に混合液を分
散した。次に多孔質セラミックを金型にセットし、さら
に必要量のスチレンモノマー（重合開始剤を含む）をセ
ラミック上に注入し、表面化粧材として紙（和紙、壁紙
）をセットした。その後１２０℃で３０分の加熱し、さ
らに１６０℃で３０分間加熱（熱プレスでの加熱）する
ことにより千ツマ−を硬化させ、第３図に示すような構
造をもった複合体く導電層の厚さ：　　１．５ｍｓ＋、
その他部分の厚さ：　　３．５＋ｓｓ）を得た。

この複合体は実施例１と同様な電磁波遮蔽効果を示した
。

［発明の効果］本発明により高い電磁波遮蔽効果だけでなく、他の機能
１例えば断熱性、防音性、耐燃焼性などを備えた構造体
を得ることかできる。しかも、この構造体は層構造を成
し、すぐれた導電層を有する。それと同時に絶縁層をも
有する。また、構造強化材料なども容易に複合化できる
ため強度的にも優れた構造体か４’ｔｌられる。この構
造体はシールドルームの壁材、天井材、床材、配線やケ
ーブルのカバー、電子機器のハウジング、などに適し、
機能が複合化しているために、後で機能を付加する作業
を必要とせず、適時使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜３図はそれぞれ、本発明の導電性ポリマー複合
体の一実施例を示す図である。！・・・導電層　　　　　２・・・構造材料３・・・構
造補強材　　　４・・・機能材料５・・・表面化粧材

Claims

【特許請求の範囲】

（１）分散状態の導電性充填物質を含むポリマーもしく
は導電性物質から成る導電層と、この層と異質な材料から成り、構造材もしくは断熱機能
、防音機能等の機能材として働く層と、これら両層に接
触し、それらを固定する１種類以上のポリマーとを有し
て成る、多層構造をなす導電性ポリマー複合体。
（２）層を形成する材料を固定するポリマーを生成すべ
きモノマー、オリゴマー、プレポリマーの一種以上から
成るポリマー前駆体に、それぞれの材料を分散するか、
もしくは、材料全体または一部を接触させた状態で、ポ
リマー前駆体を重合または架橋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。