高柔軟性ポリ（スチレン - コブチルアクリレート）/PEDOTの電磁干渉シールド特性：ラテックステクノロジーによって製造されたPSSフィルム

伸縮性のある電子デバイスの使用が増加するにつれて、柔軟な電磁干渉（EMI）シールドフィルムの重要性が出現しています。この研究では、マトリックスおよびポリ（3,4-エチレンジオキシチョフェン）としてのポリ（スチレン - コブチルアクリレート）（P（ST-CO-BA））ラテックスを使用して、非常に柔軟なシールドフィルムを製造しました。PEDOT：PSS）導電性フィラーとして、そしてフィルムの機械的特性とEMIシールド性能を調べました。スチレンとアクリル酸ブチルを共重合させて、高ガラス遷移温度を下げ、脆性ポリスチレンの延性を増加させました。ラテックスブレンド技術を使用して、エマルジョン重合樹脂に水性フィラー分散が均一に分散されるシールドフィルムを生成しました。温度によるコポリマーマトリックスの位相変化を決定するために、貯蔵弾性率を測定し、時間温度の重ね合わせマスター曲線を構築しました。フィルム製造に適した水ベースのコポリマー樹脂の乾燥温度は、この曲線に基づいて設定されました。ブレンドのガラス遷移温度と柔軟性は、熱機械解析と引張試験を評価することにより決定されました。フィルムのEMIシールド有効性（SE）は、VHF範囲とUHF範囲をカバーする50 MHzから1.5 GHzの周波数で分析されました。フィラーの含有量が増加すると、ブレンドフィルムのSEが増加しましたが、伸長は特定の含有量まで増加してから減少しました。PEDOTの最適な含有量：フィルムの延性とシールドパフォーマンスの両方を満たしたPSSは、10重量％であることがわかりました。この場合、ブレーク時の伸びは300％に達し、厚さ1.6 mmの膜のSEは約35 dBでした。この研究で開発されたフィルムは、高い柔軟性を必要とするEMIシールド材料として使用できます。

As the use of stretchable electronic devices increases, the importance of flexible electromagnetic interference (EMI) shielding films is emerging. In this study, a highly flexible shielding film was fabricated using poly(styrene-co-butyl acrylate) (p(St-co-BA)) latex as a matrix and poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) as a conductive filler, and then the mechanical properties and EMI shielding performance of the film were examined. Styrene and butyl acrylate were copolymerized to lower the high glass transition temperature and increase the ductility of brittle polystyrene. The latex blending technique was used to produce a shielding film in which the aqueous filler dispersion was uniformly dispersed in the emulsion polymerized resin. To determine the phase change in the copolymer matrix with temperature, the storage modulus was measured, and a time-temperature superposition master curve was constructed. The drying temperature of water-based copolymer resin suitable for film fabrication was set based on this curve. The glass transition temperature and flexibility of the blends were determined by evaluating the thermomechanical analysis and tensile tests. The EMI shielding effectiveness (SE) of the films was analyzed at frequencies from 50 MHz to 1.5 GHz, covering the VHF and UHF ranges. As the filler content increased, the SE of the blend film increased, but the elongation increased until a certain content and then decreased. The optimal content of PEDOT:PSS that satisfied both the ductility and shielding performance of the film was found to be 10 wt%. In this case, the elongation at break reached 300%, and the SE of a 1.6 mm thick film was about 35 dB. The film developed in this study can be used as an EMI shielding material that requires high flexibility.