JPH01149833A - 強化高導電性膜状成形体および製造方法 - 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】 Ｕ産業上の利用分野］ 本発明はフィルム市るいはシート状の導電性膜を成形す
る方法および成形品に関する。詳しくはその成形品は、
電磁波遮蔽、帯電防止１発熱体。

電気伝導体、電波吸収体などの目的に使用する。

［従来の技術］ たとえばＯＡ機器や電子レジスター、電卓など電子機器
が広範に普及し、これら機器が高周波のパルス信号を発
生するため他のデジタル機器に誤動作を派生する電磁波
ノイズの原因となる。その他いろいろの新しいニーズの
もとに最近導電性膜状成形体の開発が試みられている。

その製造方法には金属箔を各種合成樹脂と貼り合わせる
方法、補強材表面に導電性粉末と樹脂の混合物（いわゆ
る導電性塗料）を塗布、含浸して電気伝導膜を形成する
方法、また最近ではステンレス繊維やカーボン繊維、各
種電気伝導性粉末などを混入して成形し薄膜状とするも
のなどがある。

このうち金属膜を貼り付けたものとしては種々なものが
実用されている。例えばポリイミド樹脂と銅箔を組み合
わせたものはプリント回路として、またポリエチレンテ
レフタレートにアルミニューム箔を貼り付けたものは面
発熱体としてすでに実用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 前項で述べた従来技術の電気伝導性は最も優れているが
、高価な金属薄膜を使用し、さらにその補強材との接着
には大掛りな設備を使用して接着作業を行なうためその
結果として成形品はコスト高となる。さらにこの方法で
は金属膜の種類と補強材の組み合わせに制限をうけるた
め、多様な組み合わせ膜状物が簡単にできない等の欠点
を有している。

次に、その他の従来技術についての得失について検討し
て見ると、補強材表面に導電性粉末と樹脂の混合物（い
わゆる導電性塗料〉を塗布、含浸して電気伝導膜を形成
する方法の製造方法は簡単であるが、次のような点に大
きな欠点を有する。

すなわち導電性粉末と樹脂を混合したものはどのような
組成配合にしても電気伝導性が低い。その理由は導電性
粉末がどうしても相互に接触する確率が低いためでおる
。導電性粒子の間に樹脂成分が存在するとその高い絶縁
性のために電気伝導度が低下する。また電気伝導性粒子
の接触率を向上させるために樹脂成分を低減させてゆく
と、形成された電性膜の強度や接着力が低下し、いわゆ
るボロボロの膜状となり実用上問題が発生する。

さらに、各種電気伝導性粉末などを樹脂に混入して成形
し薄膜状とするものは最も電気伝導度の低いものとなる
。その理由は成形加工するには最低限３０％以上の樹脂
を混入しなければならないが、このような比率で混合さ
れたものは殆ど電気伝導体の間に樹脂成分が介在するた
めその電気伝導度は良好なもので１０００オーム程度で
ある。

このような特性では前記用途、すなわち電磁波遮蔽１面
発熱体、電気伝導体等の目的に使用できない。

本願発明は以上に述べた問題点を解決するために、多様
な粉末状導電体と樹脂との組み合わせた物を各種補強材
と組み合わぜて、その組み合わせ、あるいは混合比率な
どに拘らず高度な電気伝導性を示す成形品を安価に製造
、供給することを目的とする。さらに詳しくは、得られ
た成形物は良好な電気伝導性を示すが故に、高い電磁波
遮蔽性。

信頼性の高い面発熱体、高い電気伝導容量、完全な帯電
防止性などの優れた特性を持たせることにある。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本願発明に係る強化高導電性膜状成形体は、樹脂バイン
ダを含浸して強化された薄肉の補強材と、この補強材面
上に高導電性膜体が一体不可分に結−〇　− 合することによって前記の問題点を解決することかでき
た。さらにこの成形体を製造する方法としては、導電性
粉末と樹脂バインダの混和材を浸透性薄肉の補強材表面
に添着し、これを加温しつつ均等に加圧して主として樹
脂バインダのみを補強材内部へ浸透移行させ、補強材表
面に残された導電性粉末か圧密凝集して高導電性膜体を
形成し、補強材と該膜体とが一体不可分に結合すること
を開示した。

「作用］ まず本願二発明のうち製造方法の具体的内容を説明し、
当該方法によって製造された成形体の作用を述べる。

本発明に使用される原料は、導電性微粉末、バインダ樹
脂および補強材から成る。補強材は時には電気導電性補
強材が用いられる。電気伝導性粉末は特に限定されない
か普通、銅、ニッケル、鉄。

カーボン、微粉砕電気伝導性繊維（カーボン繊維。

金属繊維〉などを用いる。

バインダ樹脂は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂の何れもが
目的に合わせて使用できる。例えば熱硬化性樹脂として
は、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿
素樹脂、ウレタン樹脂、架橋型アクリル樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂
、ケイソ樹脂。

ポリイミド樹脂およびこれらの共重合樹脂あるいは混合
物が挙げられる。

熱可塑性樹脂としては、塩化ビニール樹脂、塩化ビニリ
デン樹脂、酢酸ビニール樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＳ
樹脂、Ａｓｓ樹脂、各種アクリル樹脂、アクリル酸樹脂
、ポリオレフィン系樹脂。

ポリアミド樹脂、フッソ樹脂、繊維素樹脂、ポリフェニ
レンオキサイド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
、ポリフェニレンスルフィド等が用途によって使用でき
る。

補強材はガラス繊維、有機繊維、カーボン繊維。

綿布２紙などの織物あるいは不織布がある。

これらの原料を用いての本願発明成形体の一例は以下の
ようにして製造される。

電気伝導性粉末５０〜９５％、樹脂５〜５０％必要なら
ば硬化材、離型材、顔料など少量の粗生物を溶剤に溶解
する（以下ワニスと称する）。液状樹脂の場合は溶剤を
含まないこともある。これを補強材にロールコータ、ス
プレー、ドクタブレード等の装置を用いて均一に塗布す
る。次に乾燥機を用いて溶剤を除去する。溶剤を含まな
いワニスではこの工程は不要である（以下これをプリプ
レグと称する）。この段階ではいかような組成物であっ
ても殆ど電気伝導性を示さない。　次に、１０〜２００
に９／がの圧力、温度６０〜２５０’Ｃで該プリプレグ
を加熱加圧する。熱硬化性樹脂では硬化反応を起こさせ
る。熱可塑性樹脂では溶融軟化させる。必要ならば冷却
工程を行なう。

このようにして得られた膜状成形体は加圧によって電気
伝導性粉末は粒子間距離が大幅にちぢまり、接触する確
率が増大する（電気伝導度が向上する）。

一方、余剰に添加された樹脂成分は前記補強材中に吸収
され補強材と一体化されるため、いわゆる繊維強化物と
なる。すなわち本発明はかなり大量の樹脂成分を添加し
ていてもその大部分は補強材に吸収されてしまうために
、結果として高い電気伝導度を示す層を形成することが
できると共に、得られた成形薄膜は著しく強度の高いも
のとなる。

また、この方法は次のように変更することもできる。使
用する樹脂バインダに室温で固形の樹脂を使用するとワ
ニス成分を粉体とすることもできる。この粉体を補強材
に粉体塗装し、こののち加熱加圧すると同様の現象が起
こり、高い電気伝導性を有する膜状成形体が得られる。

「実施例］ 以下実施例でさらに数多くの強化高導電性膜状成形体の
製造例を示す。

実施例１ ノボラック型エポキシ樹脂１００ｙ、フェノールボラッ
ク樹脂２００ｇ、イミダゾール３ｇを３００９のメチル
エチルケトンに溶解し、これに微粉砕ニッケル粉１ｏｏ
ｏｙを加え良く混合する。

このワニスをカラス繊維不織布に均一に塗布する。

これを８０’Ｃで約４０分乾燥する。溶剤が十分に除去
されたプレプレグを２枚の金属板間に挟み、温度１６０
’Ｃ，圧力１５０　ＫＦＩ／　ｃｔｒｌで１０分間圧縮
成形する。２枚の金属板から取り出された成形品は表面
に電気伝導性層が形成され、ガラス繊維補強層には熱硬
化性樹脂が含浸されていた。

実施例２ 不飽和ポリエステル樹脂４００ｇ、鉄粉１０００９（粒
径３５０メツシュ全通）、ターシャリブチ−ルバーベン
ゾエート６ｇ、ステアリン酸亜鉛４ｇの混合物をロール
コータでガラス繊維不織布（２０ｇ／Ｔｒｔ２）に厚さ
が０．５ｍｍとなるように塗布しプリプレグを得た。こ
のプレプリグを１５０℃の熱板間にはさみ５０Ｋｇ／Ｃ
ｌ７ｉの圧力で５分間加熱、加圧した。成形品は表面が
滑らかで硬いシート状であった。

得られたシート状成形品は電気抵抗が２オームであった
。これを１００Ｘ１００に切断し、辺縁部に電極を設（
プ、１０Ｖの交流電圧を印加した。　７シートは約４５
℃に昇温し、その状態で３０日の連続通電試験を行なっ
てもなんら異常を認めなかったことから、充分に面発熱
体として使用できることを確認できた。

実施例３ 実施例２における樹脂をジアリールフタレート樹脂に代
えて同様のシートを成形した。

実施例４ アクリル樹脂３０ｇをセルソルブアセテート１００ｇに
溶解し、これに３００ｇのニッケル粉を混合しワニスを
得た。これをガラス繊維不織布。

紙、カーボン繊維不織布、綿布にそれぞれロールコータ
で０．５　ｍｍの厚さに塗布し、９０℃で充分に溶剤を
除去してプリプレグを得た。これを１８０℃に加熱した
金属板間に挟み、８０に’ｊｌｃｒｉで５分加圧し、そ
の後室温まで冷却した。

得られたフィルムは滑らかな外観を呈し、柔軟なもので
あった。

実施例５ エポキシ樹脂（ビスフェノール型、８２８）４０ｇ、硬
化剤として３フツ力ホウソモノエタノールアミン錯体０
．８凱ステアリン酸亜鉛１ｇの混合物に銅粉１００９を
加えワニスを得た。これをガラス繊維不織布に０．５ｍ
ｍの厚さに塗布しプリプレグを得た。これを１８０℃の
金属板間に挟み、５０ＫＦｊ／ｃｒ？ｔの圧力で１０分
加熱加圧し硬化させた成形シートは銅色の外観を呈し、
表面も平滑であった。

［発明の効果コ 本願発明に係る成形体は以上に述べたように、膜状成形
体自身が樹脂含浸されて強化された補強材と圧密凝集さ
れた高導電膜が一体不可分の結合状態におり、従来技術
をはるかに凌駕する強度と導電性を具有している。

効果を測水するために実施例３で使用したワニスをガラ
ス繊維にスプレー塗装した。このものを乾燥してシート
状物を作成し比較例１とした。

以下得られた成形試料について電気特性を測定した結果
を第１表、第２表に示す。

第１表は１００〜１０００メガヘルツの周波数下におけ
る実施例と比較例の減衰量をデシベルで表示したもので
あり、数値の高い方が電磁波遮蔽性の優れていることを
示す。

第２表は電気抵抗値を示したもので単位はオームである
。

（以下余白） 第１表 第２表 すなわち、本願発明に係る成形体は上に例示したとおり
、従来技術に比べ格段に優れた電磁波遮蔽性を有し、そ
の裏付けとなる電気抵抗値が格段に低いことが確かめら
れた。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）樹脂バインダを含浸して強化された薄肉の補強材
   と、この補強材面上に高導電性膜体が一体不可分に結合
   した強化高導電性膜状成形体。
2. （２）導電性粉末と樹脂バインダの混和材を浸透性薄肉
   の補強材表面に添着し、これを加温しつつ均等に加圧し
   て主として樹脂バインダのみを補強材内部へ浸透移行さ
   せ、補強材表面に残された導電性粉末が圧密凝集して高
   導電性膜体を形成し、補強材と該膜体とが一体不可分に
   結合することを特徴とする強化高導電性膜状成形体の製
   造方法。
3. （３）導電性粉末が導電性金属たとえば銅，ニッケル，
   鉄など、又は導電性非金属たとえばカーボンである特許
   請求の範囲第２項記載の強化高導電性膜状成形体の製造
   方法。
4. （４）樹脂バインダが熱硬化性樹脂たとえばポリエステ
   ル樹脂，ジアリルフタレート樹脂，ウレタン樹脂，フェ
   ノール樹脂，エポキシ樹脂，メラミン樹脂など、又は熱
   可塑性樹脂たとえば塩化ビニール樹脂，塩化ビニリデン
   樹脂，酢酸ビニール樹脂などである特許請求の範囲第２
   項又は第３項記載の強化高導電性膜状成形体の製造方法
   。
5. （５）浸透性薄肉の補強材がガラス繊維，有機繊維，カ
   ーボン繊維，綿布などの織成品、又は不織布もしくは紙
   類である特許請求の範囲第２項乃至第４項の何れかに記
   載の強化高導電性膜状成形体の製造方法。
6. （６）混和材の補強材表面への添着が混和材、又は必要
   あるとき溶剤に溶解したのち、表面に均一に塗布し、さ
   らに溶剤を含むときは乾燥して溶剤を蒸発除去する特許
   請求の範囲第２項乃至第５項の何れかに記載の強化高導
   電性膜状成形体の製造方法。
7. （７）混和材の補強材表面への添着が樹脂バインダの粉
   末と導電性粉末とを混和した粉末を表面へ粉体塗装する
   特許請求の範囲第２項乃至第５項の何れかに記載の強化
   高導電性膜状成形体の製造方法。
8. （８）加温しつつ均等な加圧が混和材の添着した補強材
   を二枚の金属板で全面挟持し、温度６０〜２５０℃にお
   いて１０〜２５０Ｋｇ／ｃｍ＾２の圧接を加える特許請
   求の範囲第２項乃至第７項の何れかに記載の強化高導電
   性膜状成形体の製造方法。