JP2002185184A

JP2002185184A - 電磁波シールド材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002185184A
Application number: JP2000383218A
Authority: JP
Inventors: Hironori Kamiyama; 弘徳上山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2000-12-18
Publication date: 2002-06-28

Abstract

(57)【要約】【課題】透視性に必要な高開口率を維持しつつ、少
ない工程数で、外観や品質安定性を損なわない電磁波シ
ールド材と得る。【解決手段】透明基材１上に、受容層２を介して、バ
インダー樹脂と貴金属コロイド粒子の無電解メッキ触媒
を含む触媒インキを、開口部Ａを有する格子状或いは網
目状のパターン状に印刷して触媒インキパターン３を形
成し、次に、無電解メッキにて、導電性金属層４を触媒
インキパターン直上にのみ形成して導電性シールド材１
０する。受容層形成前にアンカー層５を設けても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器等から発
生している電磁波を、透視性に必要な高開口率を維持し
ながら、遮蔽することを目的とした電磁波シールド材と
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＲＴ、ＰＤＰ等の表示部からの電磁波
を遮蔽するには、表示部を透視可能に覆える電磁波シー
ルド材が必要である。そこで、従来、開口率の高い電磁
波シールド材を作製するには、金属メッシュを樹脂フィ
ルムでラミネートしたり、フォトリソグラフィ法で金属
シートに網目状に開口部を設ける等して作製するのが一
般的であった。しかしながら、これらの手法は工程が多
いなどの理由でコスト高であった。このような事から、
例えば、特開平１１−１７０４２０号公報等では、透明
基材上に無電解メッキ触媒インキをパターン状に印刷し
た後、無電解メッキにより前記インキ上のみに導電性金
属層をメッキする方法を開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報に
よる製造方法は、確かに樹脂フィルムのラミネートや、
フォトリソグラフィ法でのレジスト膜形成及びエッチン
グ等の工程は不要となるが、得られる導電性金属層のパ
ターンは、（元の印刷版に対して）画線部の線幅の太り
や滲み等があり、線の輪郭が綺麗な網目状或いは格子状
のパターンを得にくかった。特に、透視性が要求される
用途に使われる電磁波シールド材は、見えるところに使
われることから、この様な、導電性金属層のパターンの
不出来は外観を損なう点で問題であった。更に、電磁波
シールド性能の品質安定性にも悪影響する問題でもあっ
た。

【０００４】すなわち、本発明の課題は、透視性に必要
な高開口率を維持しつつ、少ない工程数で、外観や品質
安定性を損なわない電磁波シールド材と、その製造方法
を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明の電磁波シールド材の製造方法は、透明基材上
に、受容層を介して、バインダー樹脂と貴金属コロイド
粒子の無電解メッキ触媒を含む触媒インキを、開口部を
有する格子状或いは網目状のパターン状に印刷して触媒
インキパターンを形成し、次いで、無電解メッキにて、
導電性金属層を該触媒インキパターン直上にのみ形成す
ることにより電磁波シールド材を得る様にした。

【０００６】この様な製造方法とすることで、透視性に
必要な高開口率を維持しつつ、少ない工程数で、外観や
シールド性能の安定性が良好な電磁波シールド材が得ら
れる。それは、透明基材上に、無電解メッキによる導電
性金属層が触媒インキパターンの直上のみに部分的に形
成される様にしてあるので、樹脂フィルムのラミネート
や、フォトリソグラフィ法でのレジスト膜形成及びエッ
チング等の工程が不要となる上、しかもその触媒インキ
パターンは受容層を介して透明基材上に形成する為に、
導電性金属層のパターンの線幅の太りや滲み等が減るか
らである。

【０００７】また、本発明の電磁波シールド材の製造方
法は、上記製造方法において更に、透明基材上に、更に
アンカー層を介して受容層を設ける様にした。

【０００８】この様な製造方法とすることで、透明基材
の材質がガラスやポリオレフィン系樹脂等で、受容層が
接着し難い様な場合でも、これらの間に介在させるアン
カー層によって、受容層ひいては導電性金属層を密着良
く透明基材上に設けることが出来る。

【０００９】本発明の電磁波シールド材は、上記いずれ
かの製造方法によって得られる構成の物とした。

【００１０】この様な構成とすることで、上記製造方法
による効果が享受でき、その結果、透視性に必要な高開
口率を維持しつつ、少ない製造工程数で製造可能で、外
観やシールド性能の安定性が良好な電磁波シールド材と
なる。また、アンカー層を有する構成では、透明基材が
ガラスやポリオレフィン系樹脂等の受容層が接着し難い
様な場合でも、受容層ひいては導電性金属層が密着良く
透明基材上に形成されている電磁波シールド材となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電磁波シールド材
及びその製造方法について、実施の形態を説明する。

【００１２】〔概要〕先ず、図１は本発明の電磁波シー
ルド材とその製造方法を概説する為の断面図である。図
１（Ａ）に示す形態の電磁波シールド材１０は、透明基
材１上に受容層２を全面に形成した後、この受容層２上
に、バインダー樹脂と貴金属コロイド粒子の無電解メッ
キ触媒を含む触媒インキを印刷して、開口部Ａを有する
格子状或いは網目状のパターン状に触媒インキパターン
３を形成し、次いで、無電解メッキを施して、該触媒イ
ンキパターン３の直上にのみ、導電性金属層４を形成し
て成る構成の電磁波シールド材である。

【００１３】一方、図１（Ｂ）に示す電磁波シールド材
１０は、図１（Ａ）の構成に対して、受容層２を透明基
材１上の全面に形成する前に、該透明基材１上の全面に
アンカー層５を形成し、このアンカー層５を介して前記
受容層４を透明基材１に形成してから、触媒インキパタ
ーン３及び導電性金属層４を形成してなる構成の電磁波
シールド材である。

【００１４】以下、更に各層毎に順を追って本発明を詳
述する。

【００１５】〔透明基材〕先ず、透明基材１としては、
透明な物であり、また受容層を印刷できる様な形状であ
れば特に限定は無い。例えば、基材の材質としては、ポ
リエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、スチレン樹脂、或いは、ポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリブテン、ポリメチルペンテン等のポリオレフ
ィン系樹脂等の樹脂材料、或いはガラス等の無機材料が
使用される。なお、透明基材の形状は、通常はシート
（フィルム）、平板等である。シートや平板の厚さは、
特に制限は無いが、電磁波シールド材を使用する用途に
より、例えばシートでは５０〜５００μｍ、板では１〜
１０ｍｍ等である。なお、透明基材の表面には、必要に
応じて、コロナ放電処理、オゾン吹付処理、プラズマ処
理等の易接着処理を施しても良い。

【００１６】〔アンカー層〕特に、透明基材がポリオレ
フィン系樹脂からなる場合の様に、後述する受容層との
接着性が劣る場合には、アンカー層５を透明基材の受容
層形成面に設けることが好ましい。アンカー層５には、
受容層と透明基材との両方に接着性の良い樹脂等を用い
れば良い。該樹脂は、透明基材の材料にもよるが、例え
ば、２液硬化型ウレタン樹脂（後述受容層で述べる如き
樹脂等）、エポキシ樹脂、シランカップリング剤等を１
種又は２種以上混合して用いると良い。アンカー層は、
これらを含む塗液を、ロールコート、スプレーコート等
の塗工法、或いはグラビア印刷、シルクスクリーン印刷
等の印刷法等の公知の形成方法により、形成することが
出来る。

【００１７】〔受容層〕受容層２は、適宜樹脂を用いた
透明な層として形成する。該樹脂としては、例えば、２
液硬化型ウレタン樹脂や熱可塑性ウレタン樹脂等のウレ
タン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹
脂、ポリエステル樹脂等を一種又は二種以上の混合樹脂
として用いる。

【００１８】なお、２液硬化型ウレタン樹脂は、ポリオ
ールを主剤としイソシアネートを架橋剤（硬化剤）とす
るウレタン樹脂である。ポリオールは分子中に２個以上
の水酸基を有する化合物で、例えばポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール、アクリルポリオー
ル、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオー
ル、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオ
ール等が用いられる。また、イソシアネートとしては、
分子中に２個以上のイソシアネート基を有する多価イソ
シアネートが用いられる。例えば、２，４−トリレンジ
イソシアネート、キシレンジイソシアネート、ナフタレ
ンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルメタンジイ
ソシアネート等の芳香族イソシアネート、或いは、１，
６−ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４−ト
リメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロン
ジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネー
ト、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート等の脂
肪族（乃至は脂環式）イソシアネートが用いられる。或
いはまた、上記各種イソシアネートの付加体又は多量
体、例えば、トリレンジイソシアネートの付加体、トリ
レンジイソシアネート３量体（ｔｒｉｍｅｒ）等も用い
られる。

【００１９】また、アクリル樹脂は、例えば、ポリメチ
ル（メタ）アクリレート、ポリエチル（メタ）アクリレ
ート、ポリブチル（メタ）アクリレート、メチル（メ
タ）アクリレート−ブチル（メタ）アクリレート共重合
体、エチル（メタ）アクリレート−ブチル（メタ）アク
リレート共重合体メチル（メタ）アクリレート−スチレ
ン共重合体等の、（メタ）アクリル酸エステルを含む単
独又は共重合体からなる樹脂である。なお、（メタ）ア
クリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを意
味する。また、アクリル樹脂としては、メチル（メタ）
アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）ア
クリレート、オクチル（メタ）アクリレート等の（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルと、２−ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプ
ロピル（メタ）アクリレート等の分子中に水酸基を有す
る（メタ）アクリル酸エステルとを共重合させて得られ
るアクリルポリオールを用いることも出来る。

【００２０】上述の様な受容層を透明基材の（触媒イン
キパターンを形成する面の）全面に設けることによっ
て、触媒インキを受容して、該触媒インキで印刷形成さ
れる触媒インキパターンの画線部（線）の太りや（画線
部の輪郭の）滲みを防げる様になる。なお、受容層の樹
脂としては、触媒インキのバインダー樹脂に用いる樹脂
と同類の樹脂を用いるのは、上記太りや滲みを防ぐ効果
の点で、好ましい態様の一つである。そして、受容層を
透明基材上に形成するには、上述した様な樹脂を含むイ
ンキ或いは塗液を用いて、公知の印刷法或いは塗工法で
形成すれば良い。例えば、ロールコート、スプレーコー
ト等の塗工法、グラビア印刷、シルクスクリーン印刷等
の印刷法で形成する。なお、受容層形成に用いるインキ
或いは塗液は、上記樹脂及び適宜な溶剤の他に、塗工適
性或いは印刷適性を調整する等の為に必要に応じ更に、
体質顔料、消泡剤、分散剤、レベリング剤等を含有させ
る。

【００２１】〔触媒インキパターン〕触媒インキパター
ン３は、バインダー樹脂と無電解メッキ触媒を含む触媒
インキを用いてパターン状に形成する。無電解メッキ触
媒としては、無電解メッキで金属を成長させることが出
来るものであれば良いが、貴金属コロイド粒子を用いる
のが好ましい。そして、触媒インキパターンによるパタ
ーンは、開口部を有する格子状或いは網目状のパターン
である。

【００２２】上記貴金属コロイド粒子としては、無電解
メッキに用いる公知の触媒粒子、例えば、パラジウム、
金、銀、白金等の貴金属のコロイド状の微粒子を用いる
ことができる。なかでも、貴金属としてはパラジウムが
代表的である。なお、貴金属コロイド粒子を用いる場合
は、該粒子と反対の表面電荷を有する粒子として微細ア
ルミナゲル、シリカゲル等の触媒担持体に、貴金属コロ
イド粒子を担持させて用いることが望ましい。触媒担持
体の利用により、貴金属コロイド粒子は、触媒インキパ
ターンの表面に露出し易くなる上、これら触媒担持体
は、触媒インキにチキソトロピー性を与える事が出来、
画線部の輪郭におけるインキの切れをシャープにし、滲
みや太りを起こし難くする。

【００２３】なお、触媒インキのバインダー樹脂として
は、例えば、２液硬化型ウレタン樹脂等のウレタン樹
脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリ
エステル樹脂等を一種又は二種以上の混合樹脂として用
いる。また、触媒インキは、この様なバインダー樹脂
と、前記貴金属からなる無電解メッキ触媒、及び適宜な
溶剤等からなるが、この他、印刷適性を調整する等の為
に、必要に応じ更に、体質顔料、界面活性剤、着色剤等
の添加剤を含有させても良い。体質顔料としては、例え
ば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ等の粉末を
用いる。なお、着色剤を含有させることで、無電解メッ
キ前の段階で、パターン状に印刷形成された触媒インキ
パターンの出来具合の品質確認を行い易く出来る。着色
剤には、カーボンブラック等の公知の着色剤を用いれば
良い。また、触媒インキは、有機溶剤系、水系、エマル
ション系等いずれでも良い。

【００２４】触媒インキパターンを受容層上に形成する
には、上記バインダー樹脂及び無電解メッキ触媒を含む
触媒インキを用いて、公知の印刷法、例えば、グラビア
印刷、オフセット印刷、活版印刷、シルクスクリーン印
刷、フレキソ印刷、インキジェット印刷等によって形成
すれぱ良い。印刷は、高開口率を実現する為には、導電
性金属層による画線部の幅を、１００μｍ以下に抑える
ことが好ましく、その為には、例えば、グラビア印刷、
オフセット印刷、活版印刷、インキジェット印刷等が好
ましく、なかでもグラビア印刷が好ましい。

【００２５】触媒インキパターン３、或いは該触媒イン
キパターンに基づいてその直上に形成される導電性金属
層４のパターンは、図２でその幾つかを例示する様な、
開口部Ａを有する格子状或いは網目状のパターンであ
る。図２で黒い部分が触媒インキが印刷されている領域
（画線部）であり、白い部分が該インキが印刷されてい
ない領域、すなわち開口部Ａである。そして、触媒イン
キパターン３、或いはそれによって形成される導電性金
属層４のパターンは、図２（Ａ）では正方格子のパター
ンであり、図２（Ｂ）では（正）六角格子状のパターン
であり、図２（Ｃ）では（正）三角格子状のパターンで
あり、図２（Ｄ）ではストライプ状（縦縞或いは横縞）
を呈する（格子状）のパターンであり、図２（Ｅ）は煉
瓦積み模様状を呈する格子状のパターンである。

【００２６】なお、本発明において格子状とは、網目状
の一種であるとする。つまり、全ての開口部がその形状
及びサイズ共に同一で且つ二次元的に規則的に配置され
ている場合を格子状のパターンと呼称する。一方、網目
状のパターンとは、開口部の形状、サイズのいずれか一
方或いは両方が全ての開口部において同一では無いか、
開口部の形状及びサイズが同一であっても二次元的に不
規則的に配置されていない部分を有するか（導電性金属
層部分の線幅が同一でないことになる）、或いはこれら
両方の要素を有するパターンを呼称することにする。す
なわち、網目状のパターンでは不揃いな要素も含む。ま
た、開口部とはその全周囲が導電性金属層で囲繞された
ものの他に、図２（Ｄ）のストライプ状の様に囲繞され
ていない場合も含む。

【００２７】なお、隣接する開口部と開口部とを分離す
る導電性金属層部分が呈する形状は、図２の例では全て
直線であったが、曲線、或いは直線と曲線の組合せでも
良い。また、該導電性金属層部分の線幅は、用途の応じ
て、要求される透視性及びシールド性を損なわない線幅
とすれば良い。例えば、線幅は５〜３００μｍ程度とす
る。また、線幅は均一な太さで無くても良い。

【００２８】また、開口部Ａが全面積に閉める面積割
合、すなわち、開口率は、透視性とシールド性能を両立
させる為には、６０〜９０％の範囲が好ましい。開口率
を６０％未満にすると透明性（透視性）が損なわれ、開
口率を９０％超過にすると、シールド性能を十分に得難
い他、画線部の線幅が細くなり印刷時の欠陥が目立つよ
うになる。

【００２９】〔無電解メッキ〕無電解メッキは、用途に
応じた公知の無電解メッキ浴によって行えば良い。無電
解メッキで形成する導電性金属層の金属としては、導電
性を確保できる金属であれば特に制限は無く、例えば、
銅、鉄、ニッケル、クロム、銀、金、白金、コバルト等
を採用できる。但し、鉄、銅、銀等の錆び易いものに関
しては、酸化膜を設ける等の公知の防錆処理を、メッキ
後に更に施しても良い。或いは、全面に透明樹脂層を塗
工或いは印刷形成しても良い。

【００３０】〔電磁波シールド材の用途〕本発明による
電磁波シールド材の用途は、透視性が要求される用途が
好適であり、例えば、電磁波を発生する各種電気機器の
ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＣＲＴ等の表示部分等である。

【００３１】

【実施例】次に実施例及び比較例により本発明を更に説
明する。

【００３２】〔実施例１〕図１（Ａ）の如き電磁波シー
ルド材を次の様にして作製した。透明基材１として厚さ
１２５μｍで表裏両面をコロナ放電処理した透明ポリエ
チレンテレフタレートシートを用い、この透明基材１の
片面全面に受容層２として、樹脂分がアクリル樹脂とウ
レタン樹脂との混合樹脂のインキを固形分塗布量で１ｇ
／ｍ²の厚さにグラビアのベタ印刷を行って形成した。
次いで、バインダー樹脂がアクリル樹脂で、無電解メッ
キ触媒としてパラジウムコロイドを２質量％含有したイ
ンキを、開口率７０％となる様に縦横３００μｍピッチ
に４０μｍの線幅で正方格子状の触媒インキパターン３
をグラビア印刷して形成した。次いで、銅の無電解メッ
キを行って、開口率７０％の導電性金属層４を、前記触
媒インキパターンの直上のみに形成して、電磁波シール
ド材を得た。得られた電磁波シールド材は、導電性金属
層の画線部の線幅の太りや滲みは無かった。また、この
シールド材の電磁波シールド性能は、５００ＭＨｚで４
０ｄＢであった。

【００３３】なお、上記パラジウムコロイドを含有する
触媒インキは、次のようにして作製したものを用いた。
塩化パラジウム１％水溶液１００質量部に、クエン酸三
ナトリウム１０質量部を溶解させ、さらにクエン酸１０
質量部を加え安定化させる。次に、水酸化ホウ素ナトリ
ウム０．０１質量部を添加して、塩化パラジウムを還元
してパラジウムコロイドを得る。これにアルミナエアロ
ゾル１０質量部を加え、更にアクリル樹脂のメチルエチ
ルケトン１０％溶液１００質量部を加え、更にメチルエ
チルケトンでインキの粘度を０．０５Ｐａ・ｓ（５０ｃ
Ｐ）に調整した。

【００３４】〔実施例２〕図１（Ｂ）の如き電磁波シー
ルド材を次の様にして作製した。厚さ５ｍｍのソーダ硝
子から成る透明基材１をアルカリ脱脂した後、該透明基
材表面にシランカップリング剤を塗工した上で、アクリ
ルポリオール１００質量部と１，６−ヘキサメチレンジ
イソシアネート８質量部とから成る２液硬化型ウレタン
樹脂のアンカー剤をグラビアオフセット印刷でベタ印刷
して、全面に乾燥時膜厚２μｍのアンカー層５を形成し
た。該アンカー層が未硬化のうちに、樹脂分がアクリル
樹脂からなるインキのグラビアオフセット印刷のベタ印
刷で、固形分塗布量で１ｇ／ｍ²の全面の受容層２を形
成した後、３日間養生して、前記アンカー層を完全硬化
させた。そして、該受容層上に、実施例２と同様の触媒
インキをグラビアオフセット印刷して、実施例２と同様
の格子状の触媒インキパターン３を形成した。次いで、
実施例２と同様の無電解メッキを行って、電磁波シール
ド材を得た。得られた電磁波シールド材は、導電性金属
層の画線部の線幅の太りや滲みは無かった。また、この
シールド材の電磁波シールド性能は、５００ＭＨｚで４
０ｄＢであった。

【００３５】

【発明の効果】（１）本発明の電磁波シールド材の製造
方法によれば、透視性に必要な高開口率を維持しつつ、
少ない工程数で、形成する網目状或いは格子状のパター
ンの導電性金属層の画線部について、その線幅の太りや
滲みを減らすことができる。従って、画線部の線幅の太
りや滲みによる、外観低下やシールド性能のバラツキ発
生を抑えられ、外観やシールド性能の安定性が良好な電
磁波シールド材が得られる。（２）更に、透明基材上にアンカー層を介して受容層を
設ける様にすれば、透明基材の材質がガラスやポリオレ
フィン系樹脂等で受容層が接着し難い様な場合でも、受
容層ひいては導電性金属層を密着良く透明基材上に設け
ることが出来る。

【００３６】（３）本発明の電磁波シールド材によれ
ば、上記各製造方法によって得られる効果が享受でき
る。その結果、透視性に必要な高開口率を維持しつつ、
少ない製造工程数で製造可能で、外観やシールド性能の
安定性が良好な電磁波シールド材となる。また、アンカ
ー層を有する構成では、透明基材がガラスやポリオレフ
ィン系樹脂等の受容層が接着し難い様な場合でも、受容
層ひいては導電性金属層が密着良く透明基材上に形成さ
れている電磁波シールド材となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電磁波シールド材の形態例を示す
断面図。

【図２】触媒インキパターンに基づく導電性金属層のパ
ターン形状の幾つかを概念的に例示する平面図。

【符号の説明】

１透明基材２受容層３触媒インキパターン４導電性金属層５アンカー層Ａ開口部１０導電性シールド材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基材上に、受容層を介して、バイン
ダー樹脂と貴金属コロイド粒子の無電解メッキ触媒を含
む触媒インキを、開口部を有する格子状或いは網目状の
パターン状に印刷して触媒インキパターンを形成し、次
いで、無電解メッキにて、導電性金属層を該触媒インキ
パターン直上にのみ形成することにより電磁波シールド
材を得る、電磁波シールド材の製造方法。
【請求項２】透明基材上に、更にアンカー層を介して
受容層を設ける、請求項１記載の電磁波シールド材の製
造方法。
【請求項３】請求項１または２記載の製造方法によっ
て得られる電磁波シールド材。