(57)【要約】【課題】優れた電磁波シールド効果を奏し、安価で、かつ、遮熱効果・絶縁効果、抗菌・消臭等の多機能性を有する付加価値の高い電磁波シールド塗料を提供すること。【解決手段】樹脂、銀化合物、アミノ酸、および銅粉もしくはニッケル粉を含有する電磁波シールド塗料とする。【選択図】図１
2014195067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂、銀化合物、アミノ酸、および銅粉もしくはニッケル粉を含有することを特徴とする電磁波シールド塗料。
【請求項２】
さらに、カーボンナノ材料を含むことを特徴とする請求項１の電磁波シールド塗料。
【請求項３】
アミノ酸は、L-システインであることを特徴とする請求項１または２の電磁波シールド塗料。
【請求項４】
さらに、シリカを含有することを特徴とする請求項１から３のいずれかの電磁波シールド塗料。
【請求項５】
さらに、酸化チタンを含有することを特徴とする請求項１から４のいずれかの電磁波シールド塗料。
【請求項６】
さらに、銅化合物を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれかの電磁波シールド塗料。
【請求項７】
銀化合物は、硝酸銀であることを特徴とする請求項１から６のいずれかの電磁波シールド塗料。
【請求項８】
カーボンナノ材料は、カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項２の電磁波シールド塗料。
【請求項９】
樹脂は、アクリルシリコン樹脂であることを特徴とする請求項１から８のいずれかの電磁波シールド塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波シールド塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、金属微粒子（カルボニル鉄、Fe-Cr合金など）からなる芯材を被覆するフェライト被覆層を有するフェライト被覆金属磁性微粒子と、樹脂とを含む電磁波シールド樹脂組成物が提案されている。
【０００３】
さらに、特許文献２には、金、銀、銅、鉄、ニッケル、アルミニウムなどの金属微粒子をバインダー樹脂で結着した空隙率２０〜８０％の導電性微粒子結着体において、めっき金属（金、銀、銅、白金、クロム、ニッケルなど）が導電性微粒子間を連結している電磁波シールド部材が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2005-340530号公報
【特許文献２】特開2009-4432号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の電磁波シールド樹脂組成物の場合、金属微粒子をフェライトで被覆しているため、必ずしも電磁波シールド効果を確保するのは容易でなく、また、コストを抑制することも難しいという問題がある。
【０００６】
また、特許文献２の電磁波シールド部材の場合、めっき金属による導電性微粒子間の結合力を確保することが難しく、必ずしも十分な電磁波シールド効果を実現できない場合がある。したがって、特許文献２の電磁波シールド部材の場合、導電性微粒子間の結合力を確保するために、金属イオンを潤沢に供給し、強い撹拌を行うか、超音波等の刺激を与える方法を採用する必要があり、コストアップが避けられないという問題がある。
【０００７】
さらに、特許文献１、２のような従来の電磁波シールド材料は、電磁波シールド効果以外の機能に乏しく、有用性を高めるための改良が望まれている。
【０００８】
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、優れた電磁波シールド効果を奏し、安価で、かつ、多機能性を有する付加価値の高い電磁波シールド塗料を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の電磁波シールド塗料は、樹脂、銀化合物、アミノ酸、および銅粉もしくはニッケル粉を含有することを特徴としている。
【００１０】
この電磁波シールド塗料では、さらに、カーボンナノ材料を含むことが好ましい。
【００１１】
この電磁波シールド塗料では、アミノ酸は、L-システインであることが好ましい。
【００１２】
この電磁波シールド塗料では、さらに、シリカを含有することが好ましい。
【００１３】
この電磁波シールド塗料では、さらに、酸化チタンを含有することが好ましい。
【００１４】
この電磁波シールド塗料では、さらに、銅化合物を含むことが好ましい。
【００１５】
この電磁波シールド塗料では、銀化合物は、硝酸銀であることが好ましい。
【００１６】
この電磁波シールド塗料では、カーボンナノ材料は、カーボンナノチューブであることが好ましい。
【００１７】
この電磁波シールド塗料では、樹脂は、アクリルシリコン樹脂であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電磁波シールド塗料によれば、優れた電磁波シールド効果を奏し、安価で、かつ、遮熱効果、絶縁効果、抗菌・消臭効果などを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の電磁波シールド塗料による電磁波シールド効果（電解シールド効果）を示すグラフである。
【図２】本発明の電磁波シールド塗料による電磁波シールド効果（磁界シールド効果）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の電磁波シールド塗料は、樹脂、銀化合物、アミノ酸、および銅粉もしくはニッケル粉を含有する。
【００２１】
電磁波シールド塗料に含まれる樹脂は、混和性などの他、作業効率や使用条件などを考慮して適宜選択することができる。
【００２２】
具体的には、樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ホットメルト型樹脂系（スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン・イソプレン・スチレンゴム（ＳＩＳ））、スチレン・イソプレン・ブタジエン・スチレンゴム（ＳＩＢＳ）、スチレン・ブタジエン・スチレンゴム（ＳＢＳ）、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、メチルメタアクリレート・ブタジエンゴム（ＭＢＲ）、スチレン・エチレン・プロピレン・スチレンゴム（ＳＥＰＳ）、スチレン・エチレン・ブタジエン・スチレンゴム（ＳＥＢＳ）、スチレン・エチレン・エチレン・プロピレン・スチレンゴム（ＳＥＥＰＳ）、エチレン酢ビ樹脂、ポリアミド樹脂、溶剤型樹脂系（アクリル樹脂）、酢酸ビニル或いは酢酸ビニルとアクリル酸エステル、ベオバ、などが共重合された酢ビ系樹脂、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレン、アクリル酸エステルなどが共重合された塩化ビニル系樹脂、スチレンとアクリル酸エステルなどが共重合されたスチレン系樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂、変性シリコン樹脂、水分散型樹脂系（合成ゴム系ラテックスの具体例としてはスチレン・ブタジエンゴムラテックス、アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、メチルメタアクリレート・ブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどのカルボキシル変性したもの、湿気硬化型樹脂である変性シリコン樹脂、シアノアクリレート樹脂、ウレタン樹脂などを例示することができる。
【００２３】
また、樹脂には、合成樹脂系エマルジョンである各種アクリル酸エステルなどのアクリル系モノマーを使用して調製されたアクリル酸エステル樹脂系エマルジョン、酢酸ビニル或いは酢酸ビニルとアクリル酸エステル、ベオバなどのコモノマーとを共重合した酢酸ビニル樹脂系エマルジョン、塩化ビニルと酢酸ビニル、エチレン、アクリル酸エステルなどコモノマーとが重合された塩化ビニル樹脂系エマルジョン、スチレンとアクリル酸エステルなどコモノマーとが共重合されたスチレン樹脂系エマルジョン、エチレン・酢酸ビニル共重合系エマルジョンなども含まれる。
【００２４】
なかでも、アクリルシリコン樹脂は、安価で、安定性、耐光性に優れているため、電磁波シールド塗料に特に好ましく使用することができる。
【００２５】
さらに、樹脂には、重合触媒、硬化剤などが配合される。
【００２６】
重合触媒としては、過酸化物、アゾビス化合物等が挙げられ、過酸化物としては、例えば過酸化ジブチル、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、クメンハイドロ過酸化物等、アゾビス化合物としては、例えば２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル、２，２‘−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロライドなどを例示することができる。
【００２７】
硬化剤としては、ジシアンジアミド系化合物、酸無水化合物（テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルナジック酸無水物、水素化メチルナジック酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二水和物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテート、グリセリンビス（アンヒドロトリメリテート）モノアセテート、ドデセ二ル無水コハク酸、脂肪族二塩基酸ポリ酸無水物、クロレンド酸無水物）、フェノール系化合物（フェノールノボラック、キシリレンノボラック、ビスＡノボラック、オルソクレゾールノボラック、アミノトリアジンノボラック、トリフェニルメタンノボラック、ビフェニルノボラック、ジシクロペンタジエンフェノールノボラックテルペンフェノールノボラック）、イミダゾール系化合物（２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−〔２−メチルイミダゾリル−（１）〕エチル−ｓ−トリアジン、２−フェニルイミダゾリン、２，３−ジヒドロ−１Ｈ−ピロロ〔１，２−a〕ベンズイミダゾール）、イソシアネート系化合物などを例示することができる。
【００２８】
銀化合物は、樹脂中でイオン化するものであれば特に限定されないが、溶解度が高く、安価であることから、硝酸銀であることが特に好ましい。
【００２９】
銀化合物からの銀イオンは、後述するアミノ酸と結合して、遮熱効果、抗菌・消臭効果、電磁波シールド効果を発揮する。特に、銀化合物として硝酸銀を使用する場合、Ａｇ+：システイン＝１：１（mol）となることで、アミノ酸との分子間結合力をさらに高めることができる。
【００３０】
銀化合物は、電磁波シールド塗料中の銀イオンの濃度が１００〜１０００ｐｐｍの範囲となるように調製されることが好ましい。銀イオンの濃度がこの範囲であると、毒性を抑えつつ、優れた遮熱効果、抗菌・消臭効果、電磁波シールド効果を発揮することができる。
【００３１】
また、電磁波シールド塗料は、銅粉を含有することで電磁波を反射させることができるため、電磁波シールド効果を発揮する。銅粉は安価であるため、電磁波シールド効果を確保しつつ、コストを抑制することができる。
【００３２】
銅粉の配合量は、電磁波シールド塗料全体に対して５〜５０％（重量％）の範囲を例示することができ、銅粉の配合量がこの範囲であると、電磁波シールド塗料のコストを抑えつつ、確実に電磁波シールド効果を発揮させることができる。さらに、銅粉に加え、さらに、銅化合物を添加することも好ましい。銅化合物は、電磁波シールド塗料内で銅イオンの形態で存在することが好ましく、これによって電磁波シールド効果を高めることができる。
【００３３】
ニッケル粉の配合量は、電磁波シールド塗料全体に対して５〜６０％（重量％）の範囲を例示することができる。ニッケル粉の配合量がこの範囲であると、電磁波シールド塗料のコストを抑えつつ、確実に電磁波シールド効果を発揮させることができる。
【００３４】
さらに、電磁波シールド塗料は、銅粉以外の各種の金属フィラーを含有することもできる。金属フィラーは、例えば、銀粉、銀メッキ銅粉などを例示することができる。また、金属フィラーとして銀粉を含む場合には、電磁波シールド効果に加え、抗菌・消臭効果などを高めることができる。
【００３５】
電磁波シールド塗料に含まれるアミノ酸としては、銀、銅などの金属（イオン）と反応して錯化合物（アミノ酸金属塩）を形成することのできる中性アミノ酸、塩基性アミノ酸、酸性アミノ酸、含硫アミノ酸、芳香属アミノ酸及び異節環状アミノ酸などを例示することができる。具体的には、好ましいアミノ酸の例としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、ルイシン、セリン、アルギニン、グルタミン、グルタミン酸、アスパラギン酸、システイン、メチオニン、フェニルアラニン、ヒスチジン、オキシプロリン、ヒドロキシプロテイン等、及びそれらのエステル類が挙げることができる。なかでも、Ｌ−システインは、銀イオンや銅（銅イオン）、金属フィラーとの分子間結合力に優れているため特に好ましい。
【００３６】
さらに、本発明の電磁波シールド塗料には、カーボンナノ材料が含まれることが好ましい。電磁波シールド塗料にカーボンナノ材料を配合することで、電磁波シールド効果を一層高めることができる。
【００３７】
カーボンナノ材料としては、導電性を有する公知の種々カーボンナノ材料を用いることができ、例えば、カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、グラファイトナノファイバー、カーボンナノファイバーなどを挙げることができる。
【００３８】
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、炭素６員環が連なったグラファイトの１層（グラフェンシート）を丸めた円筒状の物質で、ＣＮＴには、１層のみからなる単層ＣＮＴ（ｓｉｎｇｌｅ−ｗａｌｌｅｄＣＮＴ：ＳＷＣＮＴ）と、何層もが同心筒状になった多層ＣＮＴ（ｍｕｌｔｉ−ｗａｌｌｅｄＣＮＴ：ＭＷＣＮＴ）があり、一般に、外径２〜７０ｎｍで、長さが直径の１０２倍以上である円筒状の中空繊維状のものであって、炭素含有ガスの気相分解反応や、炭素棒・炭素繊維等を用いたアーク放電法等によって得られるものである。また、その末端形状は、必ずしも円筒状である必要はなく、例えば円錐状等変形していてもよい。さらに末端は、閉じた構造でも開いた構造のどちらでもよい。
【００３９】
カーボンナノホーンは、カーボンナノチューブに類似した一種であって、特に先端を細く尖らせたものである。これは、両末端の直径が異なり、大きい部分と小さい部分に挟まれた円錐あるいは円錐台状の構造を言うが、製造方法、内包化の方法もカーボンナノチューブに準じて実施することができ、カーボンナノチューブの変形として位置付けることができる。
【００４０】
また、中空形状であるカーボンナノチューブに代えて、グラフェンが中心まで詰まっているカーボンナノファイバーや、コイル形状のカーボンナノコイルを用いてもよい。
【００４１】
このようなカーボンナノ材料は導電性を有しており、電磁波シールド塗料に配合することで、電磁波シールド効果を確実に高めることができる。
【００４２】
また、カーボンナノ材料の配合量は、例えば、電磁波シールド塗料の全体量に対して０.０１〜１０.０％程度の範囲であることが好ましい。カーボンナノ材料の配合量がこの範囲であると、より確実に電磁波シールド効果を発揮することができる。
【００４３】
また、本発明の電磁波シールド塗料には、必要に応じて、塗料分野で使用されている各種の添加物を添加することができる。例えば、リン酸水素ナトリウムや炭酸水素ナトリウム等のｐＨ調整剤、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタンや低分子ハロゲン化合物等の分子量調整剤、キレート化剤、可塑剤、有機溶剤等を樹脂混合の前期・中期・後期に添加することができる。
【００４４】
また、ロジン系、ロジン誘導体系、テルペン樹脂系、テルペン誘導体系等の天然系タッキファイヤーや、石油樹脂系、スチレン樹脂系、クマロンインデン樹脂系、フェノール樹脂系、キシレン樹脂系の合成樹脂系のタッキファイヤー、液状ニトリルゴム、シリコンゴム等のゴム成分、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、塩基性炭酸亜鉛、塩基性炭酸鉛、珪砂、クレー、タルク、シリカ、二酸化チタン、三酸化アンチモン等の体質顔料の他、（殺菌剤、防腐剤、消泡剤、可塑剤、流動調整剤、増粘剤、ｐＨ調整剤、界面活性剤、着色顔料、体質顔料、防錆顔料等）を添加してもよい。さらに、耐光性向上を目的として各種の酸化防止剤や紫外線吸収剤を添加しても良い。
【００４５】
また、必要に応じて、カーボンナノ材料や金属フィラーの分散性を高めるための分散剤を添加することも好ましい。特に不整形であるため、形状結合効果がある。
【００４６】
特に、シリカは、遮熱効果、耐酸化性を高めることができるため、電磁波シールド塗料への添加物として好ましく使用することができる。また、分子間の結合性の観点から、シリカは不整形で多孔質なものが好ましい。
【００４７】
さらに、酸化チタン（二酸化チタン）は、光触媒作用によって有機物の分解を促進するため、電磁波シールド塗料に配合することで抗菌・消臭効果、防汚効果を高めることができるとともに、遮熱効果、電磁波シールド効果をも高めることができる。二酸化チタンは、例えば、ルチル（金紅石）、ブルカイト（板チタン石）、アナテース（鋭錐石）の粉砕品などを適宜使用することができるが、なかでも、ルチル（金紅石）は、ブルカイト（板チタン石）、アナテース（鋭錐石）と比較して体積が大きいため安価であり、また、他の物質（例えば銀イオンなど）との結合性が強いため特に好ましい。さらに、酸化チタンを配合する場合には、シリカとともに配合することで酸化力を制御することができるため、両者を併用することが特に好ましい。また、酸化チタンによって、電磁波シールド塗料に親水性を付与することができるため、塗布した電磁波シールド塗料の表面に水膜を形成することもでき、防汚効果を高めることができる。
【００４８】
本発明の電磁波シールド塗料は、安価で、かつ、優れた電磁波シールド効果を発揮する。さらに、遮熱効果、抗菌・消臭効果などを実現することができ、多機能性にも優れている。したがって、例えば、プラズマディスプレー、電子レンジ、パソコン、車の精密機器などの電磁波を放出する電子機器、装置などに塗布することで誤作動防止などのために有効に利用することができる。また、例えば、コンテナ、住宅、病院、コンピューター室などの外壁、内壁などに塗布することで、電磁波シールド効果に加え、遮熱効果、抗菌・消臭効果などを有効に活用することはできる。本発明の電磁波シールド塗料によって遮蔽可能な電磁波としては、例えば、107〜1020Hｚ程度の周波数を有する電磁波を例示することができる。
【００４９】
本発明の電磁波シールド塗料は、上記の形態に限定されることはない。例えば、樹脂、銀化合物、銅粉、アミノ酸およびカーボンナノ材料、その他の添加物の配合量などは、電磁波シールド塗料を使用する対象、用途に応じて適宜設計することができる。
【実施例】
【００５０】
＜１＞電磁波シールド塗料の作製
下記の材料を調合して、電磁波シールド塗料を作製した。
【００５１】
アクリル樹脂エマルジョン      １００重量部
消泡剤                            １重量部
界面活性剤                        1重量部
ニッケル粉                      ５０重量部
０．２重量％硝酸銀溶液            ５重量部
０．２重量％Ｌ−システイン溶液    ５重量部
＜２＞電磁波シールド特性の評価
＜１＞で作製した電磁波シールド塗料をポリエステルフィルム（フィルム厚さ：１００μｍ）に塗布し、一般社団法人ＫＥＣ関西電子工業振興センターにおいて開発されたＫＥＣ法により近傍界領域の電磁波シールド周波数特性を測定した。
【００５２】
・電磁波シールド塗料の塗布厚さ：１４０μｍ
・試料の大きさ    ：１０ｃｍ  ｘ  １０ｃｍ
・測定周波数領域  ：１００ｋＨｚ〜１０００ＭＨｚ
図１、図２のように、＜１＞で作製した電磁波シールド塗料には電界及び磁界のシールド効果があることが確認された。
【図１】
2014195067.tif 000003
【図２】
2014195067.tif 000004