JPH0692087B2

JPH0692087B2 - 導電性成型品の製造方法

Info

Publication number: JPH0692087B2
Application number: JP62119130A
Authority: JP
Inventors: 要山脇; 観本多; 孟本多
Original assignee: 日本ミシンテ−ブル工業組合; 旭コルク工業株式会社
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1987-05-18
Publication date: 1994-11-16
Anticipated expiration: 2009-11-16
Also published as: JPS63283906A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、木粉を主体とした導電性成型品の製造方法に
関する。

［従来技術］近年、コンピュータ等の電子機器の電磁波障害を除去
し、該電子機器やドア、ノブ、机、床材、木型等におけ
る静電気の帯電を防止するため、素材に導電性を付与し
たいという要請が強まっている。この様な要請に対処す
るため、木材の表面に金属板や導電性物質性の繊維を付
着する試みが為された。しかし、導電性物質の付着作業
に要する作業工程が繁雑であるため、製造コストが高騰
し、且つ木材としての美観を損うという欠点があった。

また、合成樹脂と金属粉とを混練して導電性を与えた素
材も知られているが、金属粉を合成樹脂中で均一に分散
させる事が困難であり、素材に均一な導電性を付与する
事が出来ず、しかも製品の重量が大であった。

例えば特開昭51−148751号公報には、樹脂に木粉および
カーボン等の無機物質の粉末を混合し、成型し、その成
形物に塗布を行う技術が開示されている。しかしなが
ら、かかる公知技術では成型品の表面の耐摩耗性、耐熱
性、光沢等を目的とするもので、帯電の除去や電磁波障
害の除去を行うものではない。

［解決する課題］したがって、本発明の目的は、木材としての美観を具備
し、かつ導電性を有することによって帯電および電磁波
障害を除去できる導電性成型品の製造方法を提供するに
ある。

［課題を解決する手段］本発明の導電性成型品の製造方法によれば、木粉にシリ
コン系の撥水剤を用いて撥水処理を行うと共に、その処
理した木粉と導電性を有する金属粉とバインダーとして
の合成樹脂とを金属粉が混練物中に均一に分散するよう
に混練し、その後圧力50ないし80kgf/cm²で冷圧成型す
るようになっている。

［作用効果の説明］したがって、成型品は木粉によって木材として外観を呈
し、美麗でかつ軽量である。そして金属粉によって導電
性を有し、したがって、電気機器を囲めば電磁波障害が
防止でき、またその成型品をアースをすることによって
静電気の帯電も防止できる。

すなわち、本発明によれば、金属粉が木粉の繊維と緊密
に絡み合い、成型品は全体に均一な導電性が得られるの
である。しかも、導電性を利用して成型品にメッキをす
る事が出来る。また、金属粉は木粉素材中に存在してい
るので、該成型品の外観は木材としての美観を有してい
る。そして本発明の成型品は多量の木粉をその組成成分
として含んでおり、成型品全体としては木材と同様に軽
量である。

そして本発明を実施した成型品は、木粉と金属粉とバイ
ンダーとしての合成樹脂とより成るので、木材に対して
耐摩耗性、耐水性、耐火性がすぐれている。

さらに冷圧加工において、50kgf/cm²未満では成型品の
電磁波遮蔽性が特定の周波数巾の範囲に偏在する傾向が
あり、また80kgf/cm²以上の圧力で圧縮すると、成型品
の外観が木材としての美観を喪失してしまい、また重量
が重く取扱いにくくなる。したがって、加工圧力は前記
のように定められる。そしてシリコン系の撥水剤を用い
て木粉を処理したので、混練の際に、金属粉が均一に混
合され、成型品の導電度が一定となる。

［好ましい実施の態様］本発明の実施に際して、木粉としては種々のものを採用
し得るが、市販の80〜100メッシュのスギ或いはマツが
好適である。（尚、木材の含水率は10％以下、特に５％
以下、が好ましい。）金属粉としてはニッケル或いは銅が特に好適である。そ
してこれ等導電性材料は100〜400メッシュの粉粒体であ
るのが好ましい。

合成樹脂としては、アクリル系、ポリウレタン系、フェ
ノール系、尿素系樹脂等、種々用いることができ、特に
可塑性で常温で硬化するエポキシ樹脂が好ましい。

［実施例］以下、本発明の実施例について説明する。

この実施例において、木粉は市販のスギ、マツの粒度80
〜100メッシュのものを用いている。前述の様に、木粉
の含水率は５％以下が特に好ましいが、木粉の組成の大
半（約55％）がセルローズ分であり、過度の乾燥は摩擦
熱、異物の混入等によって粉塵爆発を生ずる恐れがある
ので、本発明を実施する場合、木粉は含水率８〜10％の
市販品を用いている。

次に本実施例における金属粉としては、ニッケル或いは
銅を用いている。金属粉の粒子は木粉の粒子よりも微細
であり、200メッシュとなっている。また純度について
は化学用微粒粉の一般に市販されているものの純度と同
一である。

木粉と金属粉とのバインダーとして用いられる合成樹脂
は、エポキシ樹脂が用いられており、該エポキシ樹脂の
硬化性は可塑式常温硬化となっている。

次に第１図を参照して本実施例にかかる成型品の製造過
程について説明する。

まず、上記の木粉（スギ、マツ）と金属粉としての銅材
とバインダーとしてのエポキシ樹脂とを重量比で100:20
0:10となるように秤量する（工程S1）。そしてシリコン
系撥水剤として信越化学株式会社製「シリコンKF96」を
用いて化学処理を行った（工程S2）。

このように撥水処理と化学処理とを行った木粉に対して
銅粉およびエポキシ樹脂を混練し（工程S3）、このよう
に処理した木粉には銅粉が混練物中に均一に分散した。
したがって、成型品が均一の導電性を有することができ
る。混練後、その混練物は公知のプレスを用いて圧力50
〜80kgf/cm²で冷圧成型して成型品を作った。

ここで圧力が50kgf/cm²の場合は成型品の比重は約1.8
（ニッケルの場合は1.79で銅の場合は1.83）であり、一
方、圧力が80kgf/cm²の場合は約2.0（ニッケルの場合は
2.0で銅の場合は2.1）となる。

以下、本実施例によって得られた成型品の各種物性につ
いて説明する。尚、物性の測定に使用された試料は200m
m×200mm×３〜3.5mmの寸法を有する10個の平板状部材
である。

（１）導電性上記試料の四隅及び中心部について、テスタ（電気抵抗
器）を用いて表面抵抗を測定し、以て導電性を調べた。
その結果は、次の通りである。

ニッケル・・・10°〜10⁴Ωcm 銅・・・10°〜10⁴Ωcm 本実施例による試料は、ニッケルの場合も銅の場合も均
一且つ良好な導電性を示した。

（２）電界遮蔽性試料の近傍電界における遮蔽性を映像写真で測定し、且
つ測定した映像写真から必要な解析を行った。第2A図〜
第2D図は該測定及び解析から求められたものであり、第
2A図は比重1.8でニッケルの金属粉の場合、第2B図は比
重2.0でニッケルの金属粉を含む場合、第2C図は比重1.8
で銅の金属粉を含む場合、第2B図は比重で2.0で銅の金
属粉を含む場合を示す。

第2A図〜第2D図において、横軸は周波数（MHz）を示
し、図中左側の方が高周波数となり、一方、縦軸は遮蔽
性（dB）を示し、図中下側の方が遮蔽性が良くdB値が大
きい。

一般に、30〜100MHzの周波数において電磁波遮蔽性の許
容最低値は30dBとなっている（例えば米国連邦通信委員
会FCCの電磁波放射規制）。この数値を参照して本発明
の成型品の電界遮蔽性の許容最低値を30dBと設定する事
ができ、第2A図〜第2D図から、本実施例の試料において
dB値が許容最低値（30dB）以上となる際の周波数の範囲
は次のようになる。

ニッケル（比重2.0）・・100〜800MHz 銅（比重1.8）・・100〜500MHz 銅（比重2.0）・・100〜900MHz 即ち、上記の周波数範囲については、各試料が有効に電
界遮蔽を行った。

（３）磁界遮蔽性電界遮蔽性の場合と同様に、試料の近傍磁界に対する遮
蔽性を映像写真で測定し、且つ必要な解析を行い、それ
等の結果が第3A図〜第3D図において示されている。第3A
図〜第3B図において示されている。第3A図〜第3D図は第
2A図〜第2D図と同様な図面であり、第3A図は比重1.8で
ニッケルの金属粉を含む場合、第3B図は比重2.0でニッ
ケルの金属粉を含む場合、第3C図は比重1.8で銅の金属
粉を含む場合、第3D図は比重2.0で銅の金属粉を含む場
合を示している。そして縦軸が磁界遮蔽性（dB値）を示
し横軸が周波数（MHz）を示している。

電界遮蔽の場合と同様に、磁界遮蔽の場合も許容最低値
を30dBと設定出来る。第3A図〜第3D図から本実施例の試
料においてdB値が該許容最低値（30dB）を上回る場合の
周波数の範囲はニッケル（比重2.0）・・200〜400MHz 銅（比重1.8）・・300〜400MHz 銅（比重2.0）・・200〜600MHz であり、換言すれば、この周波数範囲については各試料
が有効に磁界遮蔽を行う。

（４）経時変形は何れの試料も極めて小さく、実用上の
問題が生じない数値であった。

（５）微細構造測定に用いた試料断面の微細構造を第4A図、第4B図に示
す。第4A図、第4B図はニッケルの金属粉を組成成分とし
て含んでいる試料の顕微鏡写真であり、第4A図は倍率が
1000倍、一方、第4B図は倍率が2000倍である。

第4A図、第4B図において、木粉（図中黒い部分）の繊維
は概略長楕円形状をしており、その表面には大小無数の
鋸状の凹凸が観察される。そして金属粉（ニッケル微
粉：図中白い部分）は木粉の凹凸部内に入り込み、且つ
金属粉は重なり合って繊維状となっている事が分る。
尚、木粉と金属粉とのバインダとして機能する合成樹脂
は図中円形をした灰色の部分であると思料される。

これ等の顕微鏡写真から、粉状の導電材料（金属粉）は
成型品においては長繊維形状となって、成型品に均一且
つ良好な導電性を与える事が理解される。

（６）実施例の試料は電磁波吸収性も優れている事が見
い出された。

［発明の効果］以上の通り本発明によれば、下記のすぐれた効果を奏す
る。

（ｉ）木材としての外観を呈し、美麗で軽量な導電性を
有する成型品を得ることができる。

（ii）金属粉が木粉の繊維にからみ合い、かつ木粉がシ
リコン系の撥水剤で処理されているので、金属粉が均一
に混合され、成型品の導電度が一定となる。

（iii）冷圧加工の圧力を50〜80kgf/cm²としたので、成
型品が広い周波数巾の電磁波遮蔽性、吸収性を有してい
る。

（iv）木粉、金属粉およびバインダーとより構成したの
で、木材に比して耐摩耗性、耐水性、耐火性がすぐれて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の導電性成型品の製造過程を説明する
図、第2A図、第2B図、第2C図、第2D図はそれぞれ該成型
品の電界遮蔽性示す図、第3A図、第3B図、第3C図、第3D
図はそれぞれ該成型品の磁界遮蔽性を示す図、第4A図、
第4B図はそれぞれ該成型品の断面の繊維の形状および粒
子構造を示す顕微鏡写真を示している。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】木粉にシリコン系の撥水剤を用いて撥水処
理を行うと共に、その処理した木粉と導電性を有する金
属粉とバインダーとしての合成樹脂とを金属粉が混練物
中に均一に分散するように混練し、その後圧力50ないし
80kgf/cm²で冷圧成型することを特徴とする導電性成型
品の製造方法。