JPH074906B2 - 電磁シールド積層体 - Google Patents

電磁シールド積層体

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JPH074906B2
JPH074906B2 JP60061262A JP6126285A JPH074906B2 JP H074906 B2 JPH074906 B2 JP H074906B2 JP 60061262 A JP60061262 A JP 60061262A JP 6126285 A JP6126285 A JP 6126285A JP H074906 B2 JPH074906 B2 JP H074906B2
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pyrrole
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利幸 大澤
勝美 吉野
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、電磁シールド材料に関し、特に導電性高分子
を用いた電磁シールド材料に関するものである。
従来技術 コンピューターを初めとする各種電子機器には、IC,LSI
などが使用されているが、そこで発生する高周波パルス
の電磁波が外部に漏減し、周辺機器に大きな影響を与え
る。
従来、このような電子機器からの電磁波の外部への漏減
を防止するための機器筐体でのいわゆるEMI対策とし
て、主に2つの方法が考えられている。
一つはプラスチック成型品の表面に導電性皮膜を形成す
る表面処理手法で、もう一つは導電性フィラーをプラス
チック中に混入する複合化プラスチック導電剤の成型化
工法である。
しかしながら、この前者の表面処理手法において、例え
ば金属メッキ法を用いる場合には、メッキ可能な樹脂の
種類が限定され、金属箔テープを用いる場合には軽量化
の点で十分ではなく、さらに導電性塗料を用いることも
考えられるが、厚さ50μm以上に塗布しないと均質な塗
膜にならず、十分なシールド効果が得られない等の欠点
がある。又、後者の成型化工法においては、30〜40%の
フィラーを混入する必要があるので、機械的強度の高い
ものが得られないという問題がある。
一方、ポリアセチレン,ポリチオフェン,ポリピロール
などの主鎖に共役二重結合を有するポリマーは、微量の
不純物をドーピングすると金属並の電気伝導度を持つよ
うになることが知られているが、これらのほとんどは、
空気中での安定性が悪く金属状態を長く保つことができ
ず、かつ機械的強度が十分でないなどの理由から、実用
化には至っていない。
発明の目的 本発明は、以上のような欠点を解決するためになされた
ものであって、このような欠点がなく、軽量で強靱な電
磁シールド材を提供することを目的とするものである。
発明の構成 本発明者等が諸々検討を重ねた結果、芳香族アニオンの
存在下で、電気化学的に重合されたピロール系重合錯体
が、機械的強度等の性能が優れていることに注目し本発
明に至った。
即ち、本発明は、芳香族アニオンとピロール系単量体と
の重合錯体を主成分とする層を有することを構成要件と
して備えた電磁シールド材料に関するものである。
さらに詳しく言えば、本発明の電磁シールド積層体の構
成は、ピロール又はその誘導体と未置換又は置換芳香族
アニオンの塩の存在下で、電解重合させたピロール又は
その誘導体と未置換又は置換芳香族アニオンを主成分と
する重合錯体の層を、通常フィルム状で有するものであ
る。
このようなピロール系重合錯体の層を、目的に応じて選
択した支持体上に配置することによって、本発明の積層
体を得ることができる。
本発明に用いるピロール系重合錯体は、ピロール系単量
体とアニオンの塩との溶剤に溶かした液を、所定の電解
槽に入れた後、陽極酸化により電解重合反応させること
によって製造される。
本発明に用いるピロール系単量体としては特に限定され
るものでないが、例えばピロールのほかに3,4−アルキ
ル(炭素数;1〜4)ピロール,3,4−アリールピロール,3
(又は4)アルキル−4(又は3)−アリールピロール
(炭素数;1〜4)を挙げることができる。
電解溶液中のピロール又はその誘導体の含有量は、適宜
選択可能であるが、通常0.02〜1.00モルが好ましく、特
に0.10〜0.30モルが効果的である。0.02モル未満である
と、製膜効率が低くなり、一方1.00モル以上であると、
均一な膜が得られにくい傾向がある。
さらに本発明の構成成分である未置換又は置換芳香族ア
ニオンとしては、種々使用できるが、水素あるいは低級
アルキル(C数;1〜3),ニトロ又はシアンから選択さ
れる同種又は異種の置換基の少なくとも1つで置換され
た芳香族スルホン酸又は同様に置換された芳香族カルボ
ン酸の各アニオンを使用することが好ましく、パラスル
ホン酸のアニオンを用いると、特に良好な結果が得られ
る。
なお、このアニオンは、重合錯体中に一種のみならず、
必要により二種以上含まれるようにしてもよい。さらに
このアニオンは、通常金属塩として少なくとも一種反応
液に加えて用いるが、この場合のカチオンとしては、例
えばLi,Na,Kなどのアルカリ金属,(Et)N,(Bu)Nな
どのアンモニウム,Hなどを挙げることができる。
電解溶液中の芳香族アニオン金属塩の含有量は、適宜選
択可能であるが、通常0.01〜1.2モルであることがが好
ましい。0.01モル未満であると、重合効率がわるく、0.
2モル以上であると、未溶解電解質が膜中に分散され、
機械的強度が低下してくる。
本発明の電磁シールド積層体のピロール系重合錯体層を
製造するに際して用いる溶剤としては、水,メタノー
ル,アセトニトリル,ベンゾニトリル,プロピレンカー
ボネイト,γ−ブチルタクロン,ニトロベンゼン,ジオ
キサン,ジメチルホルムアミド,アセトン等の極性溶剤
を挙げることができる。反応性の点から言えばアセトニ
トリル,ベンゾニトリル,プロピレンカーボネイトが好
ましく、さらに水を用いないあるいは溶剤に水を含まな
い方が、より均質な重合錯体になり、引張り強度の高い
膜が得られる傾向がある。
本発明に用いるピロール系重合錯体は、上記のピロール
系単量体と芳香族アニオン塩を溶剤に溶かした液を、所
定の電解槽に入れた後、陽極酸化により電解重合反応さ
せることによって製造される。さらに必要な場合には、
触媒などの添加剤を加えてもよい。
電解槽およびその中に配置する電極の構成あるいは形状
は、特に制限はなく、電解技術分野で通常用いられるも
のが適用可能であり、例えば回転ディスク電極とか多層
構成電極なども使用でき、陽極と陰極をガラス,ポリマ
ーなどでできた多孔質膜で隔離されたものを用いること
ができる。
電極を構成する材料としては、例えばAu,Pt,Ni等の金
属,これらの酸化物,SnO2,In2O3,これらの複合電極
又はコーティング電極を挙げることができ、特に金属酸
化物を陽極に用いると、重合錯体の強い膜が得られるの
で好ましい。
電解反応中に供する電流は、反応性,重合錯体の均質
性,膜の強度又は膜厚などに影響をもたらすので、要求
される製品の品質に応じて適宜調整する必要があるが、
電流密度を通常少なくとも0.1〜1.5mAの範囲になるよう
に設定することが好ましい。この範囲内に設定するこ
と、重合がしやすく且つ強度が強いものになるようであ
る。
このようにして得られたピロール系重合錯体を構成する
ピロール系単量体とアニオンとの結合状態については正
確には明らかでないが、本発明者等が分析した限りにお
いては、ピロール重合体を主鎖とする高分子鎖上に、分
子単位でピロール系単量体/アニオンが約3/1の割合で
錯体が形成されているものと考えられる。
本発明の電磁シールド積層体の構成としては、目的に応
じて種々の態様があるが、以下に代表的な構成例を挙げ
て、図面により説明する。
第1〜4図は、粘着テープ又は粘着フィルムとして用い
た例、第5図はボックス状構造体として用いた例であ
る。
第1図,第2図の積層体は、粘着剤層2上にピロール重
合錯体層3を形成したものである。例えば、粘着剤とし
てアクリルエマルジョンのようなものを上記層のフィル
ムにコーティングした後、剥離紙でラミネートすること
によって製造される。
第3図と第4図の積層体は、第1図において粘着剤層2
中に例えばカーボン,金属微粉のような導電性フィラー
4を分散させた以外は同様に作成したもので、電磁シー
ルドのみならず静電シールド効果をも有するものであ
る。
第4図は、第3図のピロール重合錯体層の上にさらに保
護層5を形成したものである。このような保護層5を設
けることにより保存性、耐炎性、耐折性を向上させるこ
とができるので、その材料は目的に応じて適宜選択され
る。
第5図は、プラスチックを所定のボックス形状に成型し
たもの6を補強剤として用い、この上にピロール重合錯
体層7を配置したもので、シールドボックスとして応用
可能である。このようなボックス状のものは、用途に応
じて形状を適宜選択可能である。
効果 ピロール系重合錯体を用いた本発明の電磁シールドフィ
ルム積層体は、強靱なばかりでなく、軽量、薄型であ
り、さらに高性能のシールド効果をもたらすものであ
る。
以下にピロール系重合錯体の製造例およびそれを用いて
シールド効果を確認した実施例を示して、本発明をさら
に具体的に説明する。
製造例1 陽極としてネサガラス板(ITO,SnOとInOとの蒸着膜導電
ガラス)、陰極としてNi板を各々一枚づつ対向させて配
置した電解槽内に、次に組成からなる電解用溶液を入れ
た。
ピロール (0.1モル) パラトルエンスルホン酸 (0.05モル) アセトニトリル この溶液に次の条件で陽極酸化反応を行なって、ネサガ
ラス板上に重合錯体の膜を生成した。
電流密度 1.0mA/cm2; 印加電圧 4.0V 生成した重合錯体膜の性状を以下に示す。
膜厚 50μm(20C/cm2) ;ドープ量35% 引張り強度 10,500psi ;電気伝導度 90S/cm 測定方法(以下の製造例でも同じ) 膜厚 :触針膜厚計による. ドープ量 :ピロール環1に対する芳香族アニオンの量 であり、元素分析により測定する。
電気伝導度:四端子法による. 引張り強度:テンシロンUTM−III(東洋ボールドウィン 製)の幅1cm長さ3cm間隔でチャッキング する。
製造例2 製造例1で用いた電解槽と同じものに、次の組成からな
る電解用溶液を入れた。
ピロール (0.2モル) パラトルエンスルホン酸Na (0.05モル) プロピレンカーボネイト この溶液に電流密度0.8mA/cm2で低電流電界の陽極酸化
反応を行なって、ネサガラス板上に重合錯体の膜を生成
した。
生成した重合錯体膜の性状を以下に示す。
膜厚 23μm(6C/cm2) ;ドープ量38% 引張り強度 11,000psi ;電気伝導度 37S/cm 製造例3 製造例1で用いた電解槽と同じものに、次の組成からな
る電解用溶液を入れた。
ピロール (0.2モル) オルトトルエンスルホン酸Na (0.01モル) アセトニトリル この溶液に次の条件で陽極酸化反応を行なって、ネサガ
ラス板上に重合錯体の膜を生成した。
電流密度 1.1mA/cm2; 印加電圧 3.5V 生成した重合錯体膜の性状を以下に示す。
膜厚 45μm(14C/cm2) ;ドープ量34% 引張り強度 10,000psi ;電気伝導度 40S/cm 比較製造例 製造例1で用いた電解槽と同じものに、次の組成からな
る電解用溶液を入れた。
ピロール (0.2モル) 過塩素酸リチウム (0.1モル) アセトニトリル この溶液に電流密度2mA/cm2で定電流電解の陽極酸化反
応を行って、ネサガラス板上に重合錯体膜を生成した。
生成した重合錯体膜の性状を以下に示す。
膜厚 48μm ;ドープ量33% 引張り強度3300psi ;電解伝導度 28S/cm 実施例1 製造例1で得たピロール系重合錯体フィルム(0.34g/cm
2)に、アクリル樹脂系粘着剤アロンタック〔東亜合成
社製S−121〕を約4μの厚さに塗布し、150mm×150mm,
厚さ2mmのアクリル板に固定した後、タケダ理研法によ
り減衰率(dB)を測定して電界シールド効果を確認し
た。その結果を下表に示す。
なおタケダ理研法は、電界シールド効果を確認するため
の一般的な方法であり、上述のアクリル板に固定したも
のを、タケダ理研製スペクトラムアナライザーTR4172を
用い、電界用ロッドアンテナ間隔10mmにして減衰率を測
定するものである。
実施例2 製造例2で得たピロール重合錯体フィルム(0.16g/c
m2)を用いる以外は、実施例1と同様にして減衰率(d
B)を測定した。その結果を下表に示す。
実施例3 製造例3で得たピロール重合錯体フィルム(0.31g/c
m2)を用い、かつ粘着剤中にカーボン粉末(平均粒径約
2.5μ)を約30%分散させる以外は、実施例1と同様に
して減衰率(dB)を測定した。その結果を下表に示す。
実施例4 製造例3において陽極として‘きざみ’が入ったネサガ
ラス板を用いる以外は同様にして、第2図に示されるよ
うな形状のピロール重合錯体フィルムを得た。このピロ
ール重合錯体フィルム(0.30g/cm2)を用いる以外は、
実施例1と同様にして減衰率(dB)を測定した。その結
果を下表に示す。
実施例5 実施例2においてピロール重合錯体フィルム(0.33g/cm
2)上に、ウレタン〔ヒタロイド3008〕と硬化剤〔デス
モジュールN75〕とをブレンド後硬化させて保護層を形
成したものを用いる以外は、実施例1と同様にして減衰
率(dB)を測定した。その結果を下表に示す。
比較例1 実施例1で用いたアクリル板に銅アクリル系導電性塗料
を約35μの厚さ(0.31g/cm2)に塗布したものを準備
し、同様にして減衰率(dB)を測定した。その結果を下
表に示す。
比較例2 比較例1においてニッケルアクリル系導電性塗料を約16
μの厚さ(0.52g/cm2)に塗布したものを用いる以外
は、同様にして減衰率(dB)を測定した。その結果を下
表に示す。
比較例3 A1箔(厚さ約90μ)に粘着剤が塗布されたスコッチ導電
性テープ〔3M社製,1267〕(1.02g/cm2)を、実施例1で
用いたアクリル板に貼りつけ、実施例1と同様にして減
衰率(dB)を測定した。その結果を下表に示す。
この表からも明らかのように、ピロール重合錯体フィル
ムのシールド効果が優れており、これを用いて形成され
る本発明の積層体が電磁シールド材として有用であるこ
とが理解できる。
【図面の簡単な説明】
第1〜第4図は、テープ状又はフィルム状にした本発明
の積層体の構成例、第5図は、ボックス状にした例の断
面図である。 1……剥離紙;2……粘着剤層 3,7……ピロール重合錯体層 4……導電性フィラー;5……保護層 6……プラスチック成型補強層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金藤 敬一 大阪府吹田市竹谷町2―1―501 (56)参考文献 特開 昭59−166529(JP,A) 実開 昭59−109193(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】芳香族アニオンとピロール系単量体とを主
    成分とするピロール系重合錯体の層を有する、電磁シー
    ルド積層体。
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JPS59109193U (ja) * 1983-01-12 1984-07-23 三井東圧化学株式会社 多層シ−ト
ZA8420B (en) * 1983-01-24 1985-02-27 Lubrizol Enterprises Inc Electronically conducting polypyrrole and co-polymers of pyrrole,compositions containing them,methods for making them,and electro-chemical cells using them

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