專利名稱：導電性緩沖材料及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是關于電磁波屏蔽效果好且柔軟性高的導電性緩沖材料及其制造方法，更具體地說，本發(fā)明是關于含有由導電性細絲構成的纖維聚集體以及具有空洞且分散有導電性填料的彈性樹脂的導電性緩沖材料及其制造方法。
背景技術：
近年來，由于電子技術的不斷發(fā)展，許多利用電氣、電子和電波等的電子裝置逐漸普及，伴隨這一趨勢，電子裝置也在快速地進行高頻化、數(shù)字化和高度集成化。在這些電子裝置中，有一些裝置會發(fā)射出對于人或其它電子裝置具有有害影響的電磁波，這個問題最近已經(jīng)引起人們的重視，人們正在尋求防止這一問題的對策。
解決電磁波危害的對策有很多種辦法，其中，被視為一種根本性解決辦法的是作為具有電磁波屏蔽性能的電磁波屏蔽材料而使用的導電性材料。所述的電磁波屏蔽材料，是通過用屏蔽材料覆蓋電子裝置或建筑物等而使外部的電磁波不能進入其內(nèi)部或者阻斷內(nèi)部發(fā)出的電磁波的材料。
作為使塑料或橡膠等高分子材料(聚合物)具有電磁波屏蔽性能或?qū)щ娦阅艿募夹g，目前已經(jīng)提出了很多種方案，最具代表性的是以下四種。
①將導電性材料混合、分散于塑料、橡膠、發(fā)泡體等聚合物內(nèi)部的技術(例如參見特開平7-249890號公報(權利要求等))；②將金屬等導體或?qū)щ娦圆牧下裰糜诰酆衔锘w內(nèi)的技術(例如參見特開平10-237184號公報(權利要求等)、特開平11-68376號公報(權利要求等)、特開2001-85888號公報(權利要求等))；③通過金屬的化學鍍或蒸鍍、在聚合物的表面和內(nèi)部形成導通路徑的技術(例如參見特開2002-164684號公報(權利要求等))；④在聚合物的表面上粘貼或疊層導電性高的材料的技術(例如參見特開平6-85488號公報(權利要求等))。
但是，上述現(xiàn)有技術的方案都存在各種各樣的問題。
例如，在上述①的將導電性材料混合、分散于聚合物內(nèi)部的技術中，例如使用炭黑作為導電性材料的場合，需要進行高濃度的填充，而在顯示良好導電性的高濃度填充率的情況下，機械性能惡化。另一方面，要想減小填充率，必須使用銀等價格昂貴的原料。另外，采用浸滲法等制造方法時，存在工藝繁雜等問題。
另外，在上述②的將導電性材料埋置于聚合物基體內(nèi)的技術中，埋置絲網(wǎng)、金屬箔、膨脹合金等時，受這些材料的厚度制約，有時會伴隨產(chǎn)生各向異性，也就是說不是各向同性的。另外，在埋置導電性三維網(wǎng)狀體時，取決于聚合物中網(wǎng)狀體的密度，導電性會發(fā)生變動。此外，為了形成良好的導電性，需要進行高密度的填充(埋置)，結果喪失了緩沖性。
在上述③的化學鍍或蒸鍍金屬的技術中，殼體等接觸面部位的鍍層，在吸收沖擊等而發(fā)揮緩沖作用時，容易由于磨擦而脫落，因而難以長期穩(wěn)定地發(fā)揮緩沖作用。
另外，在上述④的在聚合物表面上粘貼或疊層導電性高的材料的技術中，粘合細金屬絲網(wǎng)等時，由于導電層不具有彈性，因而系統(tǒng)整體的緩沖性惡化。此外，還存在殼體等接觸部位的附著力差、電磁波可能容易泄漏等問題。如上所述，上述現(xiàn)有技術方案的電磁波屏蔽性的導電材料存在各種不同的問題，因而迫切希望研制和開發(fā)能解決這些問題的具有良好電磁波屏蔽性能的導電性緩沖材料。
本發(fā)明的目的是，解決上述現(xiàn)有技術導電性材料存在的問題，提供能有效阻斷從移動電話等電子裝置殼體中泄漏的電磁波、并且具有保護對于沖擊比較敏感的電子裝置的緩沖性能的導電性緩沖材料，以及該導電性緩沖材料的工藝簡便且容易操作的制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明人反復進行了深入的研究，結果發(fā)現(xiàn)用溶劑溶解含有導電性炭黑的聚氨酯，使所得溶液浸滲到具有導電性的金屬細絲布中，在水蒸氣加濕的熱氣中成形從而制成導電性緩沖材料時，該導電性緩沖材料的電磁波屏蔽效果好，而且該導電性緩沖材料中有許多空洞(氣泡)，因而具有柔軟性、緩沖作用良好。本發(fā)明就是基于這些認識而完成的。
即，根據(jù)本發(fā)明的第1發(fā)明，提供了一種導電性緩沖材料，該導電性緩沖材料是由導電性細絲形成的纖維聚集體(A)以及含有導電性填料(C)的彈性樹脂(B)構成的，其特征在于，纖維聚集體(A)的端部至少有一部分從緩沖材料的外表面上露出，而其它部分埋置在緩沖材料中，而且，彈性樹脂(B)均勻地混入導電性填料(C)，同時其內(nèi)部有許多的空洞。
根據(jù)本發(fā)明的第2發(fā)明，提供了一種導電性緩沖材料，其特征在于，在上述第1發(fā)明中所述的彈性樹脂(B)是聚氨酯。
根據(jù)本發(fā)明的第3發(fā)明，提供了一種導電性緩沖材料，其特征在于，在上述第1或第2發(fā)明中所述的纖維聚集體(A)的每單位面積的重量在1-0.005kg/m2的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的第4發(fā)明，提供了一種導電性緩沖材料，其特征在于，在上述第3發(fā)明中所述的纖維聚集體(A)是金屬細絲。
根據(jù)本發(fā)明的第5發(fā)明，提供了一種導電性緩沖材料，其特征在于，在上述第4發(fā)明中所述的導電性填料(C)是炭黑。
根據(jù)本發(fā)明的第6發(fā)明，提供了一種導電性緩沖材料，其特征在于，在上述第5發(fā)明中，相對于所述的彈性樹脂(B)與炭黑的總量，該炭黑的混合量是20-40重量％。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第7發(fā)明，提供了上述第1-6發(fā)明中任一項所述導電性緩沖材料的制造方法，其特征在于，該方法包括下列工序用溶劑溶解彈性樹脂(B)，向其中混入導電性填料(C)，而得到彈性樹脂溶液的第1工序；使該彈性樹脂溶液浸滲到由導電性細絲構成的纖維聚集體(A)中的第2工序；以及，在高溫和高濕條件下除去彈性樹脂溶液中的溶劑，同時在彈性樹脂(B)中形成空洞的第3工序。
根據(jù)本發(fā)明的第8發(fā)明，提供了導電性緩沖材料的制造方法，其特征在于，在上述第7發(fā)明中，在所述的第3工序之后還增加一道在水或熱水中浸漬而除去溶劑的第4工序。
根據(jù)本發(fā)明的第9發(fā)明，提供了導電性緩沖材料的制造方法，其特征在于，在上述第7或第8發(fā)明中，為了調(diào)整厚度和提高表面平滑性，還增加一道通過加壓或熱壓而成形的第5工序。
如上所述，本發(fā)明是關于一種導電性緩沖材料，該導電性緩沖材料是由導電性細絲的纖維聚集體(A)以及含有導電性填料(C)的彈性樹脂(B)構成的，其特征在于，纖維聚集體(A)的端部的至少一部分從緩沖材料的外表面上露出，其它部分埋置在緩沖材料中，而且，彈性樹脂(B)中均勻地混入導電性填料(C)，其內(nèi)部有許多的空洞。本發(fā)明的導電性緩沖材料的優(yōu)選實施方式如下。
(1)導電性緩沖材料，其特征在于，在第1發(fā)明中，導電性是電阻值50(Ω/3cm)以下，電磁波屏蔽性能在100-1000MHz之間是45db以上，柔軟性是A型硬度30以下。
(2)導電性緩沖材料，其特征在于，在第3發(fā)明中，金屬細絲是黃銅細絲。
(3)導電性緩沖材料的制造方法，其特征在于，在第7發(fā)明中，所述的第3工序中的高溫和高濕條件是水蒸氣加熱的熱氣氣氛。


圖1是表示本發(fā)明的導電性緩沖材料的斷面示意圖。
符號說明1分散有導電性填料(微粒子)的彈性樹脂2空洞3纖維聚集體(導電性細絲)具體實施方式
下面，逐項詳細地說明本發(fā)明。
本發(fā)明的導電性緩沖材料，是由導電性細絲組成的纖維聚集體(A)以及含有導電性填料(C)的彈性樹脂(B)構成的，其特征在于，纖維聚集體(A)的端部的至少一部分從緩沖材料的外表面上露出，其它部分填置在緩沖材料中，而且彈性樹脂(B)中均勻地混入導電性填料(C)，其內(nèi)部具有許多空洞。
1.纖維聚集體(A)在本發(fā)明的導電性緩沖材料中，纖維聚集體(A)是由導電性細絲構成的。所述的導電性細絲只要是表面用導體被覆或涂裝的纖維或金屬細絲、碳纖維等能通電的細絲即可適當選擇使用。
其中，金屬細絲的電阻較小，可以獲得良好的導電性，因而更好。所述的金屬細絲可以舉出黃銅、銅、鋁、不銹鋼等的細絲。
從導電性緩沖材料的緩沖性以及電阻值的角度考慮，導電性細絲的直徑在10μm以下比較好。
另外，纖維聚集體的每單位面積的重量在1-0.005kg/m2范圍為宜。纖維聚集體的重量低于0.005kg/m2時，不能發(fā)揮導電性和電磁波屏蔽的效果；反之，超過1kg/m2時，難以浸滲彈性樹脂溶液，操作性惡化，因而不可取。
此外，纖維聚集體的厚度可以根據(jù)所希望的導電性緩沖材料的厚度而改變，優(yōu)選的是，靜置時在0.2-5mm的范圍。
2.彈性樹脂(B)在本發(fā)明中，彈性樹脂(B)只要是具有彈性的樹脂即可，可以適當選用，例如可以舉出聚氨酯、聚氨酯-脲、硅樹脂、未硫化橡膠材料等。
其中，聚氨酯的機械性能良好，價格低廉，而且通過改變構成聚氨酯的原料配比可以容易地改變所希望的物性特別是硬度，因而優(yōu)先加以選用。另外，聚氨酯還有一個可取之處是，溶劑的選擇范圍寬，這是因為，在能溶解聚氨酯的各種溶劑中，有許多溶劑也容易溶解水。
在使用未硫化橡膠材料作為彈性樹脂的場合，也可以在添加硫化劑和硫化助劑之后，一面在高溫和高濕條件下除去溶劑、一面進行硫化反應。
3.導電性填料(C)在本發(fā)明的導電性緩沖材料中，導電性填料(C)是為了提高上述彈性樹脂(B)的導電性而添加的。該導電性填料可以適當使用金屬粒子或碳素粒子，從導電性和價格的角度考慮，優(yōu)先選用炭黑，特別是以乙炔氣為原料的乙炔炭黑。
4.導電性緩沖材料及其制造方法本發(fā)明的電磁波屏蔽性能良好并且具有緩沖功能的導電性緩沖材料可以按下述方法制得。這種導電性緩沖材料的制造方法的特征在于包含下述的3(I-III)工序、4(I-IV)工序或5(I-V)工序，其中最大的特征是，用溶劑溶解彈性樹脂，向其中混合導電性填料制成彈性樹脂溶液，使其浸滲纖維聚集體，然后在高溫和高濕條件下除去溶劑，使彈性樹脂固化同時形成空洞。
(I)用溶劑溶解彈性樹脂(B)，在其中混入導電性填料(C)而得到彈性樹脂溶液的第1工序。
(II)使第I工序得到的彈性樹脂溶液浸滲由導電性細絲構成的纖維聚集體(A)的第2工序。
(III)將第II工序得到的浸透彈性樹脂溶液的纖維聚集體置于高溫、高濕環(huán)境中，除去彈性樹脂溶液中的溶劑，使彈性樹脂固化同時形成空洞的第3工序。
(IV)將第III工序得到的導電性緩沖材料放入水或熱水中浸漬，除去溶劑的第4工序。
(V)為了調(diào)整厚度和提高表面平滑性，通過加壓或熱壓將第III或IV工序得到的導電性緩沖材料成形的第5工序。
本發(fā)明的導電性緩沖材料優(yōu)選的是，纖維聚集體(A)被埋置在緩沖材料中，即被埋置在構成該緩沖材料的、含有導電性填料(C)的彈性樹脂(B)中，被埋置的金屬細絲等纖維聚集體，其端部的至少一部分在緩沖材料的外表面即彈性樹脂(B)外表面上露出(參見圖1)。
另外，為了使本發(fā)明的導電性緩沖材料具有緩沖性能，彈性樹脂中具有許多空洞。在彈性樹脂中所含有的空洞中，可目視觀察到的空洞的形狀是近似于球形或橢球形，空洞的短徑大致為0.3-1mm。
該空洞可以通過加入發(fā)泡劑等而形成，不過，為了具有更高的緩沖性，最好是采用上述制造方法，即，將彈性樹脂溶解于溶劑中，向其中均勻地混入導電性填料，制成彈性樹脂溶液，使其浸滲纖維聚集體，然后在高溫和高濕條件下例如在水蒸氣加濕的熱氣中除去溶劑，使彈性樹脂固化同時形成空洞。優(yōu)選的是，在高溫和高濕條件下使彈性樹脂固化，然后在水或熱水中浸漬，進一步除去溶劑。
本發(fā)明的導電性緩沖材料的制造方法中使用的溶劑，只要是溶解彈性樹脂且溶解于水的溶劑即可，沒有特別的限制，可以適當選擇使用。
例如，使用聚氨酯作為彈性樹脂時，可以使用二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAC)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等。另外，使用硅樹脂作為彈性樹脂時，可以使用四氫呋喃(THF)等，在使用未硫化橡膠材料的場合，可以使用丙酮或者甲基乙基酮(MEK)等。
另外，在本發(fā)明的導電性緩沖材料的制造方法中，第I工序得到的混入導電性填料(C)的彈性樹脂溶液，例如在使用炭黑作為導電性填料、使用聚氨酯作為彈性樹脂的場合，溶解了該炭黑和聚氨酯的溶液濃度雖然也取決于具有導電性的纖維聚集體的形態(tài)，但只要調(diào)制成容易適度浸滲的原液濃度就可以。該原液濃度如果過低，凝固后纖維聚集體的露出加劇，含有炭黑的聚氨酯出現(xiàn)極薄的層，因而不可??；反之，該原液濃度如果過高，難以浸透具有導電性的纖維聚集體，出現(xiàn)具有導電性的纖維聚集體的未涂布層，也不可取。適宜的原液(溶解了炭黑和聚氨酯的溶液)濃度的范圍是7-12重量％。
另外，作為導電性填料的炭黑的配合量，可以根據(jù)所希望的導電性緩沖材料的導電性能確定，沒有特別的限制。但是，當炭黑的配合濃度過低時，導電性能降低，因而不可?。环粗?，其濃度過高時，炭黑的分散變得困難，原液粘度急劇升高，不僅不能得到所期望的性能，而且操作性和導電性緩沖材料的外觀品質(zhì)也可能受到損害。相對于彈性樹脂(B)與炭黑的總量，其混合量為20-40重量％、特別是25-40重量％時，可以得到具有良好性能和品質(zhì)的導電性緩沖材料。
下面簡要地說明導電性緩沖材料的制造方法的一個具體例子。纖維聚集體(A)使用黃銅細絲網(wǎng)，彈性樹脂(B)使用聚氨酯，導電性填料(C)使用炭黑。本發(fā)明的導電性緩沖材料的制造方法不限于這個例子。
(1)聚氨酯溶液的制備(第1工序的前半部分I)使用捏和機制備醚類聚氨酯粒料的二甲基甲酰胺(DMF)溶液(濃度15重量％)。溶解完畢后追加DMF，制成10重量％的聚合物溶液。
(2)導電性炭黑分散液的制備(第1工序的前半部分II)制備導電性炭黑的10重量％DMF溶液。使用均化器進行分散處理。
(3)含有導電性炭黑的聚氨酯溶液的制備(第1工序)將上述聚氨酯溶液和導電性炭黑分散液進行計量、混合，制備含有導電性炭黑的聚氨酯溶液。其混合比，例如相對于70份重量的聚氨酯溶液，導電性炭黑分散液為30份重量。在混合攪拌之后放置1小時，進行自然脫泡，然后進入下面的工序。
(4)導電性緩沖材料的制備(第2、第3和第4工序)根據(jù)需要，將黃銅細絲網(wǎng)用二氯甲烷脫脂、洗凈。將干燥后的黃銅細絲網(wǎng)移入桶中，放入上述含有導電性炭黑的聚氨酯溶液，使該聚合物溶液浸透細絲網(wǎng)內(nèi)(第2工序)。
隨后，將該容器置于水蒸氣加濕的熱氣(90℃×50RH％)中，脫去溶劑并進行固化，然后取出容器，添加水促進脫出溶劑。在水中浸漬約12小時后，對內(nèi)容物進行風干和干燥，得到導電性緩沖材料(第3和第4工序)。
圖1中示出這樣制成的導電性緩沖材料的斷面示意圖。由導電性細絲形成的纖維聚集體被埋置在分散有導電性微粒子(例如炭黑)的聚氨酯基體中，該纖維聚集體的至少一部分露出到表面上，通過在高溫和高濕條件下即在水蒸氣加濕的熱氣中進行成形，生成氣泡即空洞。氣泡(空洞)的存在與聚氨酯的彈性協(xié)同作用，有助于提高緩沖性能。
本發(fā)明的導電性緩沖材料，用A型硬度計測定的硬度值是20-30。其導電性能是，電阻值50Ω/3cm以下，電磁波屏蔽性能在100-1000MHz之間大約是45db。
又，本發(fā)明的導電性緩沖材料，由于在緩沖材料中、即在構成緩沖材料的彈性樹脂中埋置了導電性纖維聚集體，可以同時具有纖維聚集體的機械性能，發(fā)揮與FRP(U)[纖維增強型樹脂(聚氨酯)]同樣的性能，機械物性得到提高。另一方面，在不使用纖維聚集體而在彈性樹脂中摻入導電性添加物的場合，為了充分顯現(xiàn)導電性，必須提高摻入的比例，反而會損害彈性樹脂的性能。
此外，通過將導電性纖維聚集體三維配置在彈性樹脂內(nèi)的結構，在表面、厚度方向、縱向和橫向上具有穩(wěn)定的導通性，即導電性能是各向同性的。另一方面，例如埋置金屬箔等二維導電材料的場合，取決于最終成形品的厚度和金屬箔的厚度以及疊層數(shù)，在厚度方向上不能確保足夠的導電性。而且，采用該方法時，不僅彈性性能受損失，而且制造也有困難。
由于具有上述性能，本發(fā)明的導電性緩沖材料能有效地阻斷從移動電話等信息裝置的殼體中泄漏的電磁波，并且具有緩沖作用，可以保護對于沖擊比較敏感的電子裝置，例如適合用來作為移動電話的液晶保護緩沖材料。
下面舉出實施例和比較例進一步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些實施例的限制。
實施例1-17和比較例1-3下面敘述實施例1-17和比較例1-3的導電性緩沖材料的制造方法以及性能評價方法。纖維聚集體(A)使用黃銅細絲網(wǎng)，彈性樹脂(B)使用聚氨酯，導電性填料(C)使用炭黑。
1.導電性緩沖材料的制造(1)制備聚氨酯溶液將日清紡織(株)制造的醚類聚氨酯粒料(商品名モビロンP-24TS)350g和N，N-二甲基甲酰胺(DMF)1983g裝入帶有夾套的捏和機中，在50℃下溶解2小時。聚合物溶液中的聚合物濃度約為15重量％。進一步添加DMF2667g，在50℃下溶解2小時，得到7重量％的聚合物溶液。以下，在改變聚合物溶液中的聚合物濃度的場合，采用上述方法制備約15重量％的聚合物溶液，然后在最終的聚合物溶液的濃度下進行稀釋，使其總量達到5000g，得到聚合物溶液。
(2)導電性炭黑分散液的制備對于導電性炭黑[電氣化學工業(yè)(株)制造，商品名デンカブラックHS-100]50g，添加DMF664.3g，然后用均化器分散處理15分鐘，制備濃度7重量％的炭黑溶液。炭黑溶液的濃度同時用于制備復合體所使用的聚合物溶液濃度。
(3)制備含有導電性炭黑的聚氨酯溶液在500ml的可分離式燒瓶中，相對于7重量％聚合物溶液140g添加炭黑溶液60g，室溫下攪拌15分鐘。攪拌結束后靜置約60分鐘，自然脫除卷入含有炭黑的聚合物溶液中的氣泡。
(4)制造導電性緩沖材料根據(jù)需要，使用二氯甲烷將黃銅絲聚集體(以下簡稱黃銅網(wǎng))脫脂或洗凈，用于制造緩沖材料。所述的黃銅網(wǎng)，使用構成網(wǎng)的黃銅絲直徑(以下簡稱線徑)約50μm、每1平方米的黃銅網(wǎng)重量(以下簡稱單位面積重量)約400g/m2的制品。黃銅網(wǎng)被切成約50mm見方，放入聚丙烯制的托盤(300mm×210mm×37mm)中。然后，在托盤中計量放入含有炭黑的聚合物溶液100g，用鑷子搖動細絲網(wǎng)，除去網(wǎng)中的氣泡。
然后，在裝滿約60℃溫水3(1)的不銹鋼盤(600mm×300mm×120mm)中，使裝入黃銅網(wǎng)和含有炭黑的聚合物溶液的聚丙烯托盤浮在水面上，在90℃和相對濕度50(RH％)的環(huán)境中加濕和加熱約60分鐘，脫除溶劑并固化。固化的導電性緩沖材料放入水中浸漬約12小時以上，然后風干，制成導電性緩沖材料。
2.性能評價(1)外觀情況及有無空洞導電性緩沖材料的外觀通過目視進行評價。評價的標準如下。另外，導電性緩沖材料中有無空洞也通過目視進行判斷。
◎黃銅細絲露出，含有炭黑的聚氨酯部分大致為平坦面。
○黃銅細絲露出，含有炭黑的聚氨酯部分有若干個凹處，其它大致為平坦的表面。
△黃銅細絲露出，在含有炭黑的聚氨酯部分凹陷較為明顯，其它部分為平坦的表面。
×在黃銅細絲部中，有一些部分沒有含有炭黑的聚氨酯部(未涂布部)。
(2)硬度采用JIS K7215的“塑料的硬度試驗方法”測定導電性緩沖材料的硬度。
作為合格標準的指標是低硬度，未經(jīng)熱壓的緩沖材料的A型硬度是20-30。
◎A型硬度30以下。
○A型硬度30以上、40以下。
△A型硬度40以上、50以下。
×A型硬度50以上。
(3)導電性(電阻值)使用數(shù)字萬用表[(株)カスタム制造CDM-11HD型]分別測定導電性緩沖材料的粗糙面(制造時未與容器接觸的面以下簡稱表面)以及容器接觸面(與桶接觸的面以下簡稱背面)的電阻。用于測定的緩沖材料是切割成50mm見方的試樣，在距外周10mm的內(nèi)側部周圍每10mm做上標記。使一根測試導線與任意的標記附近接觸，另一測試導線與相對表面(此時的測定間隔為30mm)接觸，讀取電阻值。然后，依次在別的標記附近及其對面部位進行測試，對于每一個試樣合計進行8次測定，用平均值進行評價。另外，試樣測定正反兩面，分別記錄。
合格標準的指標是，表面電阻低，兩面的電阻值都在50Ω/3cm以下。最好是1-3Ω/3cm。
◎電阻值在10Ω/3cm以下。
○電阻值在10-50Ω/3cm。
△電阻值在50-1000Ω/3cm。
×電阻值為1000Ω/3cm以上。
(4)電磁波屏蔽性能首先，將電磁屏蔽測定試驗器設定為其中沒有任何東西的狀態(tài)，測定基準水平(E0)。然后，將切成150mm見方的屏蔽材料安放在電磁屏蔽測定試驗器中，測定接收水平(E1)(KEC法)。
按下列公式計算出屏蔽效果(S)。
屏蔽效果(S)＝(E0)-(E1)單位(db)測定是在頻率0.15-1000MHz之間進行。電磁屏蔽測定器使用ANRITSU(アンリツ公司)制造的MA8602型，頻譜分析器使用ADVANTEST(アドバンテスト公司)制造的TR4173型。
合格基準的指標是，電磁波屏蔽性能在100-1000MHz之間約為45db。
◎屏蔽效果為45db以上。
○屏蔽效果為15-45db。
△屏蔽效果為5-15db。
×屏蔽效果為5db以下。
實施例1如上面所述，實施例13的原材料種類及其配合量按表3中所示，制備的方法與實施例1同樣進行，另外還采用熱壓進行加工。
該熱壓加工的方法是，用熨斗對導電性緩沖材料進行熱壓。熨斗的加熱面設定溫度是210℃，對于50mm見方的導電性緩沖材料水平地按壓約30秒鐘。
另外，比較例1是采用真空加熱制備導電性緩沖材料，但原材料的種類和配合量按表3中所示。其制備方法從聚合物溶液的制備、炭黑溶液的制備到含有炭黑的聚合物溶液的制備按照與實施例1同樣的方法進行，此后的導電性緩沖材料的制備按下述方法進行。
根據(jù)需要，使用二氯甲烷將黃銅網(wǎng)脫脂或洗凈，用于制造緩沖材料。該黃銅網(wǎng)，使用構成網(wǎng)的黃銅絲直徑約50μm、每1平方米的黃銅網(wǎng)重量約100g/m2的制品。黃銅網(wǎng)被切成約50mm見方，放入聚丙烯制的托盤(300mm×210mm×37mm)中。然后，在托盤中計量放入含有炭黑的聚合物溶液100g，用鑷子一邊搖動黃銅網(wǎng)，一邊除去網(wǎng)中本身的氣泡。然后，將裝入上述制備物的聚丙烯制成的托盤放入真空干燥機中，在50℃和76cmHg的真空下放置18小時，使溶劑DMF揮發(fā)。
其它的實施例和比較例的原材料種類及配合量按表1-3中所示，制備方法與實施例1同樣進行。
測定并評價所得導電性緩沖材料的物性。表1-3中示出導電性緩沖材料的組成和物性評價結果。
表1

CB炭黑表2

*1未測定表3

由上述表1-3的結果可以看出，實施例1-17中得到的導電性緩沖材料具有良好的硬度、導電性和電磁波屏蔽性能，而且外觀也很好。
另一方面，未經(jīng)水蒸氣加濕、采用真空加熱成形制成的比較例1的導電性緩沖材料，沒有空洞，因而硬度高，柔軟性(緩沖性)欠佳。又，僅含黃銅細絲網(wǎng)的比較例2，黃銅細絲呈散纖維狀，不能使用。此外，原液涂布量較多的比較例3，黃銅細絲完全埋置在緩沖材料中，電阻值沒有達到合格的標準。其原因尚不十分清楚，據(jù)推測是由于以下原因所致，即，具有良好導電性的黃銅纖維完全被埋沒，意味著導電性緩沖材料表面的含有導電性填料(炭黑)的彈性樹脂層增厚，換言之，在電阻測定時的導通路徑中，電阻稍高的路徑延長，因此，上述電阻值受含有導電性填料的彈性樹脂層的電阻(即受炭黑含量支配)以及到最接近的金屬細絲的路徑長度(即金屬細絲上的含有炭黑的彈性樹脂的被覆厚度)的支配。即，如果含有導電性填料的彈性樹脂層的電阻低而且金屬細絲上的被覆厚度小，導電性緩沖材料的電阻值就會降低。比較例3不滿足這些條件，因而未能達到合格的標準。
本發(fā)明的導電性緩沖材料，由于導電性纖維聚集體呈三維配置在緩沖材料(即彈性樹脂)中，纖維聚集體端部的至少一部分從緩沖材料的外表面上露出，因而可以同時具有纖維聚集體的機械特性，其機械物性優(yōu)異而且導電性和電磁波屏蔽性能良好。另外，在表面、厚度方向、縱向和橫向方向上，具有穩(wěn)定的導通性(即導電性能各向同性)。不必擔心由于沖擊和磨擦等外力作用而引起導電性損失。
另外，本發(fā)明的導電性賦予方法通過組合使用工業(yè)上通用性很高的材料(纖維聚集體和炭黑)，獲得了可以充分滿足使用目的的導電性。此外，本發(fā)明的導電性緩沖材料的制造方法使用市售的涂布機等在載體上的導電性纖維聚集體上涂布含有導電性填料的彈性樹脂溶液，然后使載體上的導電性緩沖材料前體通過高溫、高濕狀態(tài)和水洗工序，因而可以以較低的成本連續(xù)地生產(chǎn)，生產(chǎn)過程簡易而且經(jīng)濟。
權利要求
1.一種導電性緩沖材料，該導電性緩沖材料是由導電性細絲形成的纖維聚集體(A)和含有導電性填料(C)的彈性樹脂(B)所構成，其特征在于，纖維聚集體(A)的端部至少有一部分從緩沖材料的外表面露出，而其它的部分埋置在緩沖材料中，并且，彈性樹脂(B)均勻地混入導電性填料(C)，同時其內(nèi)部具有許多空洞。
2.根據(jù)權利要求1所述的導電性緩沖材料，其特征在于，所述的彈性樹脂(B)是聚氨酯。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的導電性緩沖材料，其特征在于，所述的纖維聚集體(A)的單位面積的重量在1-0.005kg/m2的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求3所述的導電性緩沖材料，其特征在于，所述的纖維聚集體(A)是金屬細絲。
5.根據(jù)權利要求4所述的導電性緩沖材料，其特征在于，所述的導電性填料(C)是炭黑。
6.根據(jù)權利要求5所述的導電性緩沖材料，其特征在于，相對于所述的彈性樹脂(B)和炭黑的總量，該炭黑的混合量是20-40重量％。
7.一種權利要求1-6中任一項所述的導電性緩沖材料的制造方法，其特征在于，該方法包含下列工序用溶劑溶解彈性樹脂(B)，向其中混入導電性填料(C)，從而得到彈性樹脂溶液的第1工序；使該彈性樹脂溶液浸滲到由導電性細絲構成的纖維聚集體(A)中的第2工序；以及，在高溫和高濕環(huán)境中除去彈性樹脂溶液中的溶劑，同時在彈性樹脂(B)中形成空洞的第3工序。
8.根據(jù)權利要求7所述的導電性緩沖材料的制造方法，其特征在于，在上述第3工序之后，還增加一道在水或熱水中浸漬、除去溶劑的第4工序。
9.根據(jù)權利要求7或8所述的導電性緩沖材料的制造方法，其特征在于，為了調(diào)整厚度和提高表面平滑性，還增加一道通過加壓或熱壓而成形的第5工序。
全文摘要
本發(fā)明提供了能阻斷從信息裝置殼體中泄漏的電磁波并具有保護電子裝置不受沖擊的緩沖性能的導電性緩沖材料及其制造方法。該導電性緩沖材料是由導電性細絲的纖維聚集體(3)以及含有導電性填料的彈性樹脂(1)構成，其特征在于，纖維聚集體(3)的端部至少有一部分從緩沖材料的外表面上露出，彈性樹脂(1)中均勻地混入導電性填料，同時其內(nèi)部有許多的空洞(2)。
文檔編號H05K9/00GK1695410SQ20038010080
公開日2005年11月9日 申請日期2003年10月15日 優(yōu)先權日2002年10月18日
發(fā)明者竹西壯一郎, 佐佐木肇, 吉本光彥 申請人:日清紡績株式會社