JP2004288800A

JP2004288800A - 電磁波シールド材およびその製造方法

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Publication number: JP2004288800A
Application number: JP2003077707A
Authority: JP
Inventors: Yuji Kuwabara; 祐司桑原
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】エッチング処理によって所定のパターンを形成する電磁波シールド材において、電磁波シールドのパターンムラの発生がなく、かつ接着剤層の変色がなく商品価値の高い電磁波シールド材およびその製造方法を提供することを提供する。
【解決手段】透明基材１上に接着剤２を介して導電性金属膜３を積層し、該金属膜表面に所定パターンの被覆膜４を形成し、その後エッチング処理により、前記所定パターンの被覆膜に被覆されていない部位の導電性金属膜を除去することにより導電性シールド材を製造するにおいて、前記エッチング処理液として塩化第二銅を主成分とするものを使用する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波シールド材およびその製造方法に関するものである。詳しく述べると本発明は、主に電気機器の表示パネル面等の電子材料分野の他、建築構造物の窓ガラス面等の建材分野にも展開可能な、高開口率を必要とする電磁波シールド材およびその製造方法に関する。本発明はまた、導電性パターン、磁性パターン等として、配電基板、電極等にも応用できるパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種電子機器の急速な発展に伴い、それら電子機器から発せられる電磁波による身体への影響性が問題となっている。
【０００３】
このような電磁波に対する防護対策の一つとして、各種の電磁波シールド材が開発されている。
【０００４】
従来の電磁波シールド材としては、例えば、導電性金属膜を、真空蒸着やスパッタリング、あるいは塗料化して塗工する等の手段で、樹脂板上に所定のメッシュパターンに薄膜形成したものや、ポリエステル等の樹脂製繊維に銅やニッケル等の金属を無電解メッキによりコーティングしてなる金属製メッシュを樹脂板上に積層したもの等がある。
【０００５】
しかしながら、このような金属製メッシュは極めて薄いため、ハンドリングが煩雑な上、貼り合せ条件の設定等も難しく、製造が容易ではないという問題点があった。
【０００６】
また、透明基板上に接着剤層ないしは粘着剤層を介して積層した金属箔を、フォトレジスト法を用いたエッチングによって所定のメッシュパターンに製造してなる電磁波シールド材も従来知られている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】
特開平１１−３５０１６８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
エッチングによって所定のパターンに製造する従来の電磁波シールド材の製造方法においては、導電性金属膜が銅系のものである場合、特許文献１に示されるように塩化第二鉄を主成分とするものが用いられ、また、導電性金属膜がアルミニウム系のものである場合、水酸化ナトリウムを主成分とするものが用いられていた。
【０００８】
しかしながら、エッチング処理液として塩化鉄あるいは水酸化ナトリウムを主成分とするものを使用した場合、エッチング速度が不均一であり、形成されるパターンにムラが発生する虞れがあった。また、エッチング処理液が導電性金属膜を被着する接着剤層を犯し、接着剤層が変色して商品価値を損ねてしまう虞れもあった。
【０００９】
従って本発明は、エッチング処理によって所定のパターンを形成する電磁波シールド材において、電磁波シールドのパターンムラの発生がなく、かつ接着剤層の変色がなく商品価値の高い電磁波シールド材およびその製造方法を提供することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題を解決する本発明は、透明基材上に接着剤を介して導電性金属膜を積層し、該金属膜表面に所定パターンの被覆膜を形成し、その後エッチング処理により、前記所定パターンの被覆膜に被覆されていない部位の導電性金属膜を除去することにより製造される導電性シールド材であって、前記エッチング処理液として塩化第二銅を主成分とするものを使用し、前記導電性金属膜を除去した部位において接着剤層に変色のないことを特徴とする電磁波シールド材である。
【００１１】
本発明はまた、前記接着剤が、ポリエステルポリオールと脂肪族系ポリイソシアネートとを配合してなるウレタン系接着剤であることを特徴とする電磁波シールド材を示すものである。
【００１２】
上記課題を解決する本発明はまた、透明基材上に接着剤を介して導電性金属膜を積層し、該金属膜表面に所定パターンの被覆膜を形成し、その後エッチング処理により、前記パターンとして被覆されていない部位の導電性金属膜を除去してなる、導電性シールド材の製造方法であって、前記エッチング処理液として塩化第二銅を主成分とするものを使用することを特徴とする電磁波シールド材の製造方法である。
【００１３】
本発明はさらに、前記接着剤が、ポリエステルポリオールと脂肪族系ポリイソシアネートとを配合してなるウレタン系接着剤であることを特徴とする請求項２記載の電磁波シールド材の製造方法を示すものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明を、実施の形態に基づき詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る電磁波シールド材の製造工程の構成を模式的に示す断面図である。
【００１６】
本発明に係る電磁波シールド材は、まず、図１（ａ）に示すように、透明基材１上に、接着剤層２を形成し、次いで図１（ｂ）に示すように、接着剤層２上に、導電性金属膜３を積層接着し、図１（ｃ）に示すように、この金属膜３の上部に、例えば、フォトリソグラフィー技術あるいはフレキソ印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等の各種印刷技術等によって、所定パターン、例えば、格子状、ストライプ形状、ハニカム形状、幾何学模様状などといった、細線からなるパターンを有する被覆層４を形成し、図１（ｄ）に示すように、この被覆層４をマスクとして、エッチング処理液にて、被覆膜４に被覆されていない導電性金属膜３の露出部分を溶解、除去し、導電性金属膜３を、前記被覆層４と同様の所定パターンに形成して、製造されるものである。
【００１７】
本発明において、使用される基材１としては、透明性の高いものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の熱可塑性ポリエステル；ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン；ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メタクリルスチレン共重合体等のアクリル系ポリマーないしその共重合体、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）等のスチレン系ポリマーないしその共重合体；ポリカーボネート（ＰＣ）；各種ナイロン等のポリアミド、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）−塩化ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、プロピレン−塩化ビニル共重合体などの塩化ビニル系ポリマーないしその共重合体；ポリ塩化ビニリデン；ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトアセタール等の酢酸ビニル系ポリマー；ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）などのポリエーテル系ポリマー；セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート等の繊維素系ポリマー；アイオノマー、シリコーン系ポリマー等の各種樹脂、あるいはこれらの樹脂の２種以上のブレンド物などを用いることが可能である。さらに、これらの樹脂組成物中には、必要に応じて希釈剤、可塑剤、酸化防止剤、充填剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、粘着付与剤等の各種添加剤を配合してもよい。
【００１８】
また、基材１としては、石英ガラス、ソーダガラス等のガラスを使用するも可能ある。
【００１９】
なお、基材１としては、これらの中で、ＰＥＴが特に好ましい。
【００２０】
これら基材１の透明性は高い方が好ましいが、その光線透過率としては例えば９０％以上、より好ましくは９５％以上であることが望ましい。また、本発明に係る電磁波シールド材を、例えば、電気機器の表示パネル面、建築構造物の窓ガラス面等に被着するものである場合には、基材１はフィルム状のものであることが望ましく、例えば、その厚さは、５０〜５００μｍ程度、好ましくは５０〜１５０μｍ程度のものとすることが望ましい。
【００２１】
また、基材１に、アルカリ処理、コロナ処理、プラズマ処理、フッ素処理、スパッタ処理等の表面処理や、界面活性剤、シランカップリング剤等の塗布、あるいはＳｉ蒸着などの表面改質処理を行うことにより、接着剤層２との密着性ないしは、これとは反対側の面における被着物との密着性等を改善することが可能である。
【００２２】
接着剤層２を形成する接着剤としては、基本的に、前記基材１と導電性金属膜３との双方に対して良好な接着性を発揮するものであれば良く、例えば、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、塩化ビニルないし酢酸ビニル系、その他、ニトリルゴム系などの各種ゴム系といったものから、使用する基材１および導電性金属膜３に応じて適宜選択して用いることができるが、エッチング工程での耐エッチング性の点から、ウレタン系、エポキシ系などが好ましく、さらに、耐エッチング性と耐変色性という面から、ポリエステルポリオールと、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）などのような脂肪族系ポリイソシアネートとを配合してなるウレタン系接着剤が望ましい。
【００２３】
この接着剤層２の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、１０〜２０μｍである。
【００２４】
導電性金属膜３を構成する導電性金属としては、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銀、ステンレス、タングステン、クロム、チタンなどの金属、あるいはそれらの金属の２種以上を組み合わせた合金を使用することができる。導電性や回路加工の容易さ、価格の点から銅、アルミニウムまたはニッケルなどが好ましく、特に、銅ないしは銅を主体とする銅合金が好ましい。
【００２５】
このような導電性金属膜３は、例えば、金属箔、めっき金属、蒸着などの真空下で形成される金属が使われる。導電性金属膜の厚さは５〜５０μｍ、より好ましくは１０〜２０μｍ程度が好ましい。５０μｍを超えると、加工性が悪くなり細かいライン幅の形成が困難であったり、視野角が狭くなる虞れがあるためである。また厚さが５μｍ未満では、表面抵抗が大きくなり、電磁波シールド効果が劣るものとなる虞れがあるためである。
【００２６】
この金属膜３の上部に形成される、所定パターンの被覆層４は、導電性金属層のエッチング処理に対して耐性を有する材質からなるものであれば特に限定されず、その形成方法、例えば、上記したような、フォトリソグラフィー技術あるいはフレキソ印刷、グラビア印刷、オフセット印刷等の各種印刷技術等応じて、公知の紫外線硬化型レジスト、電子線硬化型レジスト、紫外線硬化型インキ、熱硬化型インキ等を用いて形成することができる。
【００２７】
このような使用されるレジストないしインキ組成物中には、必要に応じて、例えば、カーボンブラック、その他の色剤を配合することができる。このように色剤を配合して着色された被覆層４を形成すると、最終製品たる電磁波シールド材において、この被覆層４をそのまま残しておくことにより、金属層の光沢を遮り防眩性を付与することができ、また、電磁波シールド材を例えば、電気機器の表示パネル面に適用した場合、この表示パネルにおける表示のコントラストが高くなるため好ましい。その他、紫外線吸収剤、酸化防止剤、充填剤等の添加剤も適宜配合することができる。
【００２８】
この被覆層４の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、０．１〜１０μｍ、より好ましくは１〜３μｍ程度である。
【００２９】
また、この被覆層４、ないしは後述するエッチング処理により導電性金属膜３に形成される所定パターンとしては、上記したように、例えば、格子状、ストライプ形状、ハニカム形状、幾何学模様状などであるが、幾何学図形としては、正三角形、二等辺三角形、直角三角形などの三角形、正方形、長方形、ひし形、平行四辺形、台形などの四角形、五角形、六角形、八角形、十二角形などの多角形、円、だ円、星型などを組み合わせた模様であり、これらの単位の単独の繰り返し、あるいは２種類以上組み合わせで使うことも可能である。
【００３０】
なお、このようなパターンは、可視光透過性の点から開口率は６０％以上、より好ましくは８０％以上であることが望まれる。
【００３１】
しかして、本発明においては、このように金属膜３表面に所定パターンの被覆膜４を形成した後のエッチング処理において、前記エッチング処理液として塩化第二銅を主成分とするものを使用する。
【００３２】
塩化第二銅系のエッチング処理液を用いると、従来用いられている塩化第二鉄系のものと比較して、銅材等により形成される金属膜３に対して、安定したエッチング速度を示すと共に、前記接着剤層２に変質を生じさせ難く、高いエッチング精度で形成された金属膜パターンを有し、かつ変色がなく良好な外見を示す商品価値の高い電磁波シールド材を製造することができるものである。
【００３３】
本発明に係るエッチング処理液は、金属膜３の厚さ、処理速度等によっても左右されるが、例えば、塩化第二銅を３０〜６０質量％、より好ましくは４０〜５０質量％程度含有してなる水溶液であることが望ましい。エッチング処理液には、塩酸を０〜１０質量％程度含有することができる。
【００３４】
エッチング処理時におけるエッチング処理液の液温は特に限定されるものではないが、例えば、４０〜５０℃程度の範囲が好ましい。
【００３５】
また、エッチング処理の方法としては、浸漬、シャワーといったウェットプロセス、あるいはガス化させたエッチング処理液へ曝露するドライプロセスのいずれであっても良いなどが、好ましくは、ウェットプロセスである。
【００３６】
このようにエッチングを行って、金属膜３を所定パターンとすることにより本発明に係る電磁波シールド材を得ることができるが、この金属膜３の上部に存在する前記保護膜４は、そのまま残すことも、あるいは必要に応じて除去することも可能である。さらに、本発明に係る電磁波シールド材を、他の基材等の表面に貼着して使用する場合には、必要に応じて、電磁波シールド材の基材１の露出面あるいは金属膜３ないし保護膜４側の露出面上、好ましくは、金属膜３ないし保護膜４側の露出面上に、粘着層（図示せず）を形成することができる。この粘着層としては特に限定されるものではなく、例えば、アクリル系、ニトリル系、イソプレン系などの粘着剤を用いて形成することができる。
【００３７】
このようにして得られる本発明に係る電磁波シールド材は、金属膜３のパターンの均一性が高く、例えば、５００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ、１ＧＨｚ〜５ＧＨｚの周波数域でそれぞれ４０ｄＢ以上の電磁波シールド性能を発揮するとともに、良好な透光性能を有するのみならず、前記導電性金属膜を除去した部位において接着剤層に変色がなく、外観が良好であって商品価値の高いものである。
【００３８】
従って、本発明に係る電磁波シールド材は、例えば、そのままで、あるいは各種の基材の片面に貼着して、あるいは、２枚の各種透明基材の間に挟持して、プラズマディスプレイパネル、液晶パネル等の各種電気機器の表示パネル面等の電子材料分野、あるいは建築構造物の窓ガラス面等の建材分野に、好適に使用することができるものである。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づき、より具体的に説明する。
【００４０】
なお、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１
易接着処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ製、１００Ｕ−９４、厚さ１００μｍ）に圧延銅（厚さ３〜５μｍ）を接着剤（大日本精化製Ｅ２９５Ｌと硬化剤Ｃ５５を１０：１の割合で添加）を用いて貼着した後、フォトリソグラフィー法により格子状パターン（ライン幅：３０μｍ、スペース幅：２５０μｍ）を印刷した。
【００４１】
この印刷物を５０℃の塩化第二銅水溶液（塩化第二銅濃度：４８質量％）に約３０秒間浸漬し、非印刷部に対応する圧延銅箔部分を溶解、除去し、電磁波シールド材を得た。
【００４２】
得られた電磁波シールド材は、その外見上で、接着剤層の変色がなく、また、圧延銅箔はインキの格子状パターンに忠実に沿ってエッチングされ均一なパターンを有するものであった。そして、この電磁波シールド材は高透光性を有し（開口率：８０％）、１ＧＨｚ以下および１〜５ＧＨｚの周波数域でそれぞれ、４０〜５０ｄＢの高い電磁波シールド性能を有するものであった。
比較例１
実施例１と同様にして、ポリエチレンテレフタレートフィルムに圧延銅を貼着した後、フォトリソグラフィー法により格子状パターンを印刷した。この印刷物を５０℃の塩化第二鉄水溶液（塩化第二鉄濃度：３０質量％）に約３０秒間浸漬し、非印刷部に対応する圧延銅箔部分を溶解、除去し、電磁波シールド材を得た。
【００４３】
得られた電磁波シールド材は、その外見上で、接着剤層全面が黄変色し、また、圧延銅箔はライン幅が全体を通じて１０〜１００μｍ前後変動するというように不均一にエッチングされ、不均一なパターンしか得られなかった。そして、この電磁波シールド材は実施例１のものと比較して高透光性に劣り（開口率：３０％）、また、１ＧＨｚ以下および１〜５ＧＨｚの周波数域でそれぞれ、２０〜６０ｄＢの電磁波シールド性能を有するものであった。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、エッチング処理によって所定のパターンを形成する電磁波シールド材において、電磁波シールドのパターンムラの発生がなく、かつ接着剤層の変色がなく商品価値の高い電磁波シールド材およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁波シールド材の製造工程の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１透明基材
２接着剤層
３導電性金属膜
４被覆膜

Claims

透明基材上に接着剤を介して導電性金属膜を積層し、該金属膜表面に所定パターンの被覆膜を形成し、その後エッチング処理により、前記所定パターンの被覆膜に被覆されていない部位の導電性金属膜を除去することにより製造される導電性シールド材であって、前記エッチング処理液として塩化第二銅を主成分とするものを使用し、前記導電性金属膜を除去した部位において接着剤層に変色のないことを特徴とする電磁波シールド材。
前記接着剤が、ポリエステルポリオールと脂肪族系ポリイソシアネートとを配合してなるウレタン系接着剤であることを特徴とする請求項１記載の電磁波シールド材。
透明基材上に接着剤を介して導電性金属膜を積層し、該金属膜表面に所定パターンの被覆膜を形成し、その後エッチング処理により、前記パターンとして被覆されていない部位の導電性金属膜を除去してなる、導電性シールド材の製造方法であって、前記エッチング処理液として塩化第二銅を主成分とするものを使用することを特徴とする電磁波シールド材の製造方法。
前記接着剤が、ポリエステルポリオールと脂肪族系ポリイソシアネートとを配合してなるウレタン系接着剤であることを特徴とする請求項２記載の電磁波シールド材の製造方法。