JPH0417398A - 導電性複合材料 - Google Patents

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） 本発明は有機金属塩と還元剤との反応を有機バインダー
中で行うことによって好適に金属微粒子がバインダー中
に分散せしめられた導電性複合材料に関する。

〔従来の技術〕

電子産業の発展とともに各種の機能材料が要求され、特
に導電性を有する複合材料は種々の分野で使用されてい
る。例えば多数のＩＣ，ＬＳＩが搭載されている電子機
器ではそれ自体が電波妨害源となることもあり、またま
わりの電磁波障害を防ぐ必要性から導電性材料による保
護をしなければならない。このためにはすでに種々の導
電性塗料、導電性プラスチック材料が提供されているが
、かならずしも金属微粒子がシールド効果を最大限に発
揮するように好適に分散されていないため多量の金属材
料が必要であるなど多（の問題点を有している。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は金属微粒子が高濃度かつ均一な分散状態で存在
し、できるだけ少量の金属微粒子で良好な導電特性、電
磁波シールド特性を得ようとするものである。このため
には金属微粒子の粒子サイズや形状、さらに金属微粒子
が凝集した二次構造の形成をコントロールする必要があ
る。一方、電磁波シールド材として実際に電子機器をシ
ールドする場合、均一な厚みを有する状態で包み込んだ
ほうが使用量低減の観点からも有利であり、このように
包み込めるシート材料が必要であった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、導電性複合材料として金属微粒子がバインダ
ー中に好適に分散せしめられているように金属微粒子が
還元反応によって形成される時にバインダーがすでに存
在しているようにしたものである。しかもこの金属微粒
子を得るための反応の触媒として還元される有機金属塩
より貴な金属を触媒核として含有せしめられる。

すなわち、本発明は有機バインダーの存在下で有機金属
塩と該有機金属塩のための還元剤とを反応せしめて得ら
れる金属微粒子が、該有機ノくインダー中に分散せしめ
られている導電性複合材料であり、特にこの複合材料が
、有機金属塩と還元剤との酸化還元反応において該有機
金属塩より貴な金属触媒核の存在下で形成された金属微
粒子と有機バインダーよりなる導電性複合材料に関する
ものである。

本発明において用いられる有機金属塩としてはニッケル
、銅、銀、パラジウム、クロム、コバルト、鉛などの金
属塩や、それらのキレート化合物などが用いられる。特
に代表的な金属塩としてはベヘン酸、ステアリン酸、オ
レイン酸、酢酸などのカルボン酸の金属塩や、フタラジ
ノン、ベンゾトリアゾールなどの含窒素化合物の金属塩
、アセチルアセトン、エチレンジアミン四酢酸のキレト
化合物、ジアゾスルホネートの金属塩、スルフィン酸の
金属塩などをその例として挙げることができる。特に有
機バインダーに可溶な金属塩は本発明に有用であり、フ
ッ素含有カルボン酸やフッ素含有キレート化合物の金属
塩がその例である。

本発明で用いられる還元剤は金属塩を還元するものであ
り、還元されやすい金属塩に対してはヒンダードフェノ
ールなどの弱い還元剤で十分であるが、還元されに（い
金属塩ではヒドラジン類やアスコルビン酸などの強い還
元剤が選択される。

本発明の有機金属塩と還元剤の反応は適当なバインダー
可溶性溶媒中で反応せしめてもよいし、また有機金属塩
と還元剤とを反応せしめる前に有機溶媒を除去せしめた
のち加熱等によって金属微粒子をバインダー中に形成せ
しめる方法をとってもよい。この金属微粒子は室温で反
応せしめてもよいし、また反応が遅い場合には６０〜１
５０℃程度に加熱してもよい。

本発明で用いられる有機バインダーとしては溶媒可溶性
のものであれば特に限定されないが、疎水性バインダー
が好ましく、例えばポリスチレン、ポリメチルメタクリ
レート、ポリビニルブチラール、線状ポリエステル樹脂
、線状ポリウレタン樹脂等から選択することができる。

本発明の金属微粒子と有機バインダーとの比率は重量比
で１００対ｌから１対ＩＯの範囲にあることが好ましい
。特に電磁波シールド材として好適な性能を発揮するた
めには金属微粒子の含有量はできるだけ多いほうが好ま
しいが逆にあまり多すぎると平滑なシート状に被覆する
ことが難しくなる。

金属微粒子の大きさは金属塩の種類、加熱温度、還元剤
の種類、溶媒の有無、有機金属塩より貴な金属触媒核の
有無などによって大きく影響され、逆にこれらの条件を
コントロールすることによって所望のサイズ、形状の金
属微粒子を得ることができる。一般には金属微粒子のサ
イズは一次粒子として５ｎｍ〜５０μｍ程度にコントロ
ールされる。

本発明において特に有機金属塩の金属種より貴な金属種
の極微量を触媒核として含有せしめると、還元される金
属微粒子を有機バインダー内の所望の位置に形成するこ
とができる。例えば有機金属塩と還元剤が有機バインダ
ー中に含有され、これが薄膜状に引き延ばされている場
合、この表面に有機金属塩の金属種より貴な金属種の極
微量を触媒核として付着させ表面の反応を加速すると、
弓き延ばされた材料の表面に還元された金属微粒子を集
中的に形成することができる。このように本発明におい
て有機金属塩の金属種より貴な金属種の極微量を触媒核
として含有せしめることは薄膜状の高性能の導電性複合
材料を提供するうえで極めて有効である。本発明におい
て有機金属塩より貴な金属触媒核とは、この金属触媒核
が存在することによって有機金属塩と還元剤との反応を
促進するものである。例えば有機金属塩が有機銀塩の場
合、これより貴な金属触媒核としては金、ノくラジウム
、白金、ロジウム、水銀、タリウム、鉛などであり、ま
た金属銀それ自体も金属触媒核となりうる。この金属触
媒核は金属の硫化物、酸化物などの化合物でもよい。

この金属触媒核を形成せしめる方法としては、塩化パラ
ジウム水溶液、塩化第一錫水溶液に順次浸漬してパラジ
ウム核をつける無電解メツキ前処理法の応用や、蒸着法
、スパッタ法などで微量の金属を付着せしめる方法、あ
るいは水素、硫化水素などの還元性ガスで処理する方法
、活性光線、Ｘ線、ガンマ−線などで前処理する方法な
ど、種々の方法の中から好適な方法が選択される。

また、金属触媒核を形成せしめる方法として、本発明の
有機金属塩より卑な金属、あるいは有機金属塩に対する
還元剤によって少量の有機金属塩を予め還元せしめ、こ
れによって形成された金属核を金属触媒核として用いる
こともできる。

本発明の金属微粒子が、該バインダーに分散されている
導電性複合材料は流動性を有する状態で導電性塗料、導
電性ペースト等として使用可能なほか、特に予めシート
状に加工されて電磁波シルト材として使用することがで
きる。このシート状の加工形態としては、平滑なベース
フィルム状にこの導電性複合材料が塗布等で形成されて
もよい。さらにこのシート状の導電性複合材料はラミネ
ートされて保護されていてもよい。またシート状に加工
する方法として不織布等に本発明の複合材料が含浸され
ていてもよい。また直接シート材料を作製するのではな
く、−旦繊維状の材料に導電性複合材料を形成せしめた
のち、繊維を織ってシート状に加工してもよい。

本発明のシート状の電磁波シールド材料は熱可塑性の材
料からなる複合材料として熱プレス等の熱処理で種々の
形態に加工できるようにすることもできる。また、本発
明の材料は導電性複合材料、あるいは電磁波シールド材
料として提供することを目的とするものであるが、使用
目的はこれにとどまらず、たとえば熱線反射性の材料や
、保温材料あるいは単なる装飾目的で使用することも可
能である。この場合は種々の目的に合致した設計がなさ
れ、必ずしも導電性に主眼をおいた性能が得られなくと
も十分である。以下に本発明をより詳細に説明するため
に実施例を記載するがこれは本発明を限定されるもので
はない。

実施例１ 下記の成分（１）からなる溶液を準備した。

成分　（１） トリフルオロ酢酸銀　　　　　　２００ｇポリビニルブ
チラール　　　　　４０　ｇ２．２−メチレンビス（４
−エチル−６−１−５０ｇブチルフェノール） ２−ブタノン　　　　　　　　　１２００　ｇトルエン
　　　　　　　　　　　２００ｇこの溶液は、約−時間
攪拌して均一化し、平均口径約０．３μｍのフィルター
を通して未溶解物やゴミを除去した。

この溶液に下記水溶液（２）および（３）を各々５７ｎ
ｌよく攪拌しながら少しづつ添加した。

水溶液　（２） 塩化パラジウム　　　　　５００　ｍｇ濃塩酸　　　２
０　ｍｌ 蒸　　留　　水　　　　　　　　　　１０００　ｍｌ水
溶液　（３） 塩化第一錫　　　　　　　５００　ｍｇ濃塩酸　　　２
０イ 蒸留水　　　１０００７７＋７！ この溶液を約５０℃に加温し攪拌を続けると、銀光沢色
の溶液に変化する。これはこのまま導電性塗料としてコ
ーディング可能であり、シールドテストをするために被
試験物に乾燥後約３０μｍになるようにコーティングし
た。得られたサンプルを電界波、磁界波に対するシール
ド効果をテストし、周波数１００〜９００　ＭＨｚの領
域で４０ｄＢ以上のシルト効果があることが分かった。

実施例２ 実施例１で得られた導電性塗料材料を約２５μｍのポリ
エステルフィルムに乾燥後の全体の厚さが６０μｍにな
るようにロールコータ−で塗布し乾燥した。

この材料はさらに熱接着性の接着層を有する多層のポリ
エチレンラミネートフィルムをラミネート処理した。こ
の導電性シートも実施例■と同様にシールドテストを行
い、４５　ｄＢ以上のシールド効果があることが分かっ
た。

実施例３ 実施例１の溶液（１）を乾燥後の塗布厚が５０μｍにな
るようにポリエチレンテレフタレートフィルム上に均一
に塗布し、約４０°Ｃで乾燥した。次にこのサンプルを
下記の水溶液（４）および（５）に順次２０秒間づつ浸
漬したのち、水洗し、乾燥した。

水溶液　（４） アクチベータネオガント８３４　　　４０１ｎ！（日本
シェーリング社の商品名） 蒸留水　　　　　９５６− 水酸化ナトリウム　　　　　　　　３ｇ水溶液　（５） リデューサ−ネオガントＷＡ　　　　５ｄ（日本シェー
リング社の商品名） 蒸留水　　　　　９５〇− ホ　　ウ　　酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５　ｇ　　　　　　その後、１４５℃で６０秒間加熱
処理すると導電性の表面をもつ銀光沢層が得られた。実
施例２と同様にシールドテストを行なうと、特にこの材
料はシールド効果に優れており、５５ｄＢのシールド効
果が観測された。

実施例４ 実施例１で得られた導電性塗料を減圧処理し、大部分の
有機溶媒を溜去せしめて、導電性ペーストを作製した。

この導電性ペーストは実用上十分な接着性、導電性を有
することが確認できた。

実施例５ 実施例１の溶液（１）において銀金馬場の代わりにフェ
ニルスルフォン酸銅、溶媒としてヘプタン、バインダー
としてポリイソブチレン、還元剤としてＮ−メチル−ｐ
−アミノ−フェノールサルフェートを溶液（１）と同様
の量比で用いた。

この溶液を実施例３と同様に塗布乾燥し、ついで水溶液
（４）、（５）で処理し、さらに１３０℃で加熱処理し
て電磁波シールド材料を得た。この金属銅系のシールド
材料は２００〜９００Ｈｚの周波数領域で４０ｄＢのシ
ールド効果があることが分かった。

特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）有機バインダーの存在下で有機金属塩と該有機金
   属塩のための還元剤とを反応せしめて得られる金属微粒
   子が、該有機バインダー中に分散せしめられている導電
   性複合材料
2. （２）請求項（１）記載の複合材料が、有機金属塩と還
   元剤との酸化還元反応において該有機金属塩より貴な金
   属触媒核の存在下で形成された金属微粒子と有機バイン
   ダーよりなる導電性複合材料
3. （３）請求項（１）または（２）記載の複合材料がシー
   ト状に形成されている電磁波シールド材料