JP2009033031A - 電磁波シールド部材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透明基材と、該透明基材上に形成されたプライマー層と、該プライマー層上に所定のパターンで形成された触媒機能を有する材料と樹脂を含む触媒層と、その上に形成された金属層を有する電磁波シールド材であって、前記プライマー層のうち前記触媒層が形成されている部分の厚さは、前記触媒層が形成されていない部分の厚さよりも大きいことを特徴とする電磁波シールド材。
【選択図】図1
Description
上記の様なパターン印刷では、印刷精度を高めるために、通常、チキソトロピー性(擬粘性流動)を有した高粘度のペーストが用いられる。
ここで、触媒ペーストとは触媒機能を有する粉末とバインダー樹脂、必要に応じてバインダー樹脂を溶解する溶剤を含んだ流動性を有するペースト状の材料であり、触媒層とは触媒ペーストを乾燥ないし硬化させた後の固形物からなる塗膜のことである。
すなわち、本発明は、透明基材と、該透明基材上に形成されたプライマー層と、該プライマー層上に所定のパターンで形成された触媒機能を有する材料と樹脂を含む触媒層と、その上に形成された金属層を有する電磁波シールド材であって、
前記プライマー層のうち前記触媒層が形成されている部分の厚さは、前記触媒層が形成されていない部分の厚さよりも大きいことを特徴とする、電磁波シールド材を提供する。
また本発明によれば、触媒ペーストの転移性を改善できるため、版形状の再現性も良好となる。
本発明の電磁波シールド材のもう1つの製造方法は、透明基材の一方の面に所定のパターンで金属層が形成されてなる電磁波シールド材の製造方法であって、硬化するまで流動性を保持できるプライマー層が一方の面に形成された透明基材を準備する透明基材準備工程と、所定のパターンで凹部が形成された板状又は円筒状の版面に、硬化後に触媒層を形成できる触媒ペーストを塗布した後、前記凹部内以外に付着した該触媒ペーストを掻き取って該凹部内に該触媒ペーストを充填する触媒ペースト充填工程と、前記透明基材準備工程後の透明基材のプライマー層側と前記触媒ペースト充填工程後の版面の凹部側とを圧着して、前記プライマー層と前記凹部内の触媒ペーストとを空隙なく密着する圧着工程と、前記圧着工程後に前記プライマー層と触媒ペーストを同時に硬化する同時硬化工程と、前記同時硬化工程後に前記透明基材とプライマー層とを前記版面から剥がして前記凹部内の触媒ペーストを触媒層として前記プライマー層上に転写する転写工程と、前記触媒層の上に、無電解めっきにより金属層を形成する無電解めっき工程と、を有することを特徴とする。
また、これらの工程の後に、無電解めっきにより形成された金属層の表面に、更に金属層を電解めっきする工程を有してもよい。
本発明に係る電磁波遮蔽シールド材は、透明基材と、該透明基材上に形成されたプライマー層と、該プライマー層上に所定のパターンで形成された触媒機能を有する材料と樹脂を含む触媒層と、その上に形成された金属層を有する電磁波シールド材であって、
前記プライマー層のうち前記触媒層が形成されている部分の厚さは、前記触媒層が形成されていない部分の厚さよりも大きいことを特徴とする。
また本発明によれば、触媒ペーストの転移性を改善できるため、版形状の再現性も良好となる。
TEM分析により転移後の断面を観察した結果、転移後の触媒層と、プライマー層との界面がはっきりと2層に分かれておらず、互いに入り組んだ状態で相溶していることが確認された。また、(1)触媒ペーストが転移したパターン部分の表面(2)触媒ペーストが転移していない部分(開口部)のプライマー層表面(3)触媒ペーストのみを透明基材上に塗布し乾燥させた塗工膜の表面(4)プライマー成分のみを透明基材上に塗布し硬化させた塗膜表面についてSIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry)分析をした結果、(3)の触媒ペースト塗工膜ではプライマー材料に起因するフラグメントが検出されず、(4)のプライマー塗膜では検出されたプライマー材料に起因するフラグメントが(1)及び(2)において検出されたことから、硬化工程前にプライマー層を形成するプライマー成分の一部が触媒ペースト中に拡散していることが示唆される。これらの結果から、流動性のあるプライマー層を触媒ペーストに接触させた際、該プライマー層と該触媒層との境界部分の相溶及び/又は境界の乱れが生じ、この状態でプライマー層を硬化させると、境界部分から触媒ペースト方向に向かう領域で、該触媒ペーストの増粘やゲル化等の現象が起こり、該触媒ペーストが版から引き抜きやすくなっていることが推測される。また、流動性のあるプライマー層を形成するプライマー成分の一部が、版内の触媒ペースト中に拡散し、プライマー層を硬化させた際に触媒ペースト層の粘度を全体的に上げていることが推測される。いずれの場合においても、流動性のあるプライマー層を触媒ペーストに接触させて、プライマー層を硬化させた後、版を剥離することにより、該触媒ペースト層が完全に硬化していないにもかかわらず該触媒ペースト層をほぼ全転移させることが可能となると考えられる。
図1は、本発明の電磁波シールド材の一例を示す模式的な平面図であり、図2は、図1におけるA−A’断面の拡大図である。また、図3は、図2の一部をさらに拡大して示す模式的な断面図である。本発明の電磁波シールド材10は、透明基材1と、透明基材1上に形成されたプライマー層2と、該プライマー層2上に所定のパターンで形成された触媒層3と、該触媒層3上に形成された金属層4を有し、必要に応じてさらに保護層9を有する。なお、図1中、符号7は電磁波遮蔽パターン部であり、符号8は接地部である。また、「所定のパターン」とは、電磁波シールド材10の電磁波遮蔽パターンとして一般的な、メッシュ状又はストライプ状のパターンである。以下、本発明の構成を詳しく説明する。
透明基材1は、電磁波シールド材10の基材であり、所望の透明性、機械的強度、プライマー層2との接着性等の要求適正を勘案の上各種材料の各種厚みのものを選択すれば良い。材料としては樹脂、硝子等が、厚み形態としてはフィルム(乃至はシート)、或いは板の形態で用いられる。通常は、樹脂製の透明フィルムが好ましく用いられる。そうした透明フィルムとしては、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリエステル樹脂等をベースとするフィルムが好ましいが、これに限定されない。具体的には、トリアセチルセルロースフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等のポリオレフィンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムやポリ塩化ビニリデン等の含ハロゲン樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム等のスチレン系樹脂フィルム、ポリアミドフィルム、ポリイミドフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、トリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリロニトリルフィルム等が使用できる。中でも、二軸延伸PETフィルムが透明性、耐久性に優れ、しかもその後の工程で紫外線照射処理や加熱処理を経た場合でも熱変形等しない耐熱性を有する点で好適である。
プライマー層2は、透明基材1上に密着性よく設けられる。そして、このプライマー層2上には触媒層3が密着性よく設けられる。したがって、プライマー層2は、透明基材1と触媒層3の両方に対して密着性がよい材料であることが好ましく、また、当然のことながら透明であることが好ましい。例えば、電離放射線硬化性樹脂や、熱可塑性樹脂を塗工してなる層であることが好ましい。また、密着性、耐久性改善、各種物性付与のために各種添加剤や変性樹脂を使用しても良い。
該熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂、ポリビニルクロライド(PVC)、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。
該電離放射線硬化性樹脂としては、電離放射線で架橋等の反応により重合硬化するモノマー(単量体)、或いはプレポリマーが用いられる。斯かるモノマーとしては、例えば、ラジカル重合性モノマー、具体的には、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレートが挙げられる。
又、斯かるプレポリマー(乃至はオリゴマー)としては、例えば、ラジカル重合性プレポリマー、具体的には、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の各種(メタ)アクリレートプレポリマー、不飽和ポリエステルプレポリマー等が挙げられる。其の他、カチオン重合性プレポリマー、例えば、ノボラック系型エポキシ樹脂プレポリマー、芳香族ビニルエーテル系樹脂プレポリマー等が挙げられる。此処で、(メタ)アクリレートと云う表記はアクリレート又はメタクリレートと云う意味である。
これらモノマー、或いはプレポリマーは、要求される性能、塗布適性等に応じて、1種類単独で用いる他、モノマーを2種類以上混合したり、プレポリマーを2種類以上混合したり、或いはモノマー1種類以上とプレポリマー1種類以上とを混合して用いたりすることが出来る。
光重合開始剤としては、ラジカル重合性のモノマー又はプレポリマーの場合には、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、ベンゾイン系等の化合物が、又カチオン重合系のモノマー又はプレポリマーの場合には、メタロセン系、芳香族スルホニウム系、芳香族ヨードニウム系等の化合物が用いられる。これら光重合開始剤は、上記モノマー及び/又はプレポリマーから成る組成物100質量部に対して、0.1〜5重量部程度添加する。
尚、電離放射線としては、紫外線、又は電子線が代表的なものであるが、此の他、可視光線、X線、γ線等の電磁波、或いはα線等の荷電粒子線を用いることも出来る。
該添加剤としては、例えば、熱安定剤、ラジカル捕捉剤、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸收剤、赤外線吸收剤、色素(着色染料、着色)顔料、体質顔料当が挙げられる。
また、プライマー層用樹脂組成物として熱可塑性樹脂組成物を用いた場合には、透明基材1上に熱可塑性樹脂組成物を塗布し、流動性状態になる程度(例えば、50℃〜200℃程度)に加熱して生じさせることができる。こうした流動性状態のプライマー層2を、後述するように触媒ペーストが充填された版面に圧着した後、冷却することで硬化させ転写すれば、その触媒ペースト層3’とプライマー層2との間に空隙がない状態で転写することができる。
ここで、透明基材1上に熱可塑性樹脂組成物を塗布する方法としては、熱可塑性樹脂組成物の溶液を塗布後乾燥する方法や、ホットメルト状態の樹脂を塗布する方法がある。また、透明基材1上に塗布された熱可塑性樹脂組成物の加熱は、触媒ペーストが充填された版面に接触する前に行っても良く、版面に圧着する際に加熱ロールなどを用いて圧着と加熱を同時に行っても良いが、いずれにしろ、触媒ペースト層3’をプライマー層2に転移する際にはプライマー層の流動性がなくなる程度まで冷却されている必要がある。
触媒層3は、プライマー層2上に、パターン印刷によって所定の電磁遮蔽パターンで設けられている。この触媒層3を形成する触媒ペーストは、触媒機能を有する粉末(無電解めっき触媒)とバインダー樹脂とで主に構成されている。電磁遮蔽パターンは、電磁波シールド材に通常採用されるメッシュ状であってもストライプ状であってもよく、その線幅と線間ピッチも通常採用されている寸法であればよい。例えば、線幅は5〜30μmとすることができ、線間ピッチは100〜500μmとすることができる。またメッシュやストライプ形状の電磁遮蔽パターンとは別に、それと導通を保ちつつ隣接した全ベタ等の接地パターンが設けられる場合もある。
また、版の凹部への充填に適した流動性を得るために、これらバインダー樹脂は通常、溶剤に溶けたワニスとして使用する。溶剤の種類には特に制限はなく、一般的に印刷インキに用いられる溶剤を使用できる。溶剤の含有量は通常、10wt%〜70wt%程度であるが、必要な流動性が得られる範囲でなるべく少ないほうが好ましい。また、未硬化の電離放射線硬化性樹脂を用いる場合には、もともと流動性があるため、必ずしも溶剤を必要としない。
無電解めっき触媒担持体としては、触媒機能を妨げず、担持体表面から触媒微粒子が容易に脱落しないものであれば特に制限はなく、例えば、微細アルミナゲル、シリカゲル等を用いることができる。また、担持させる方法としては、コロイドの表面吸着を利用する方法、メカノケミカル反応を利用する方法、蒸着やスパッタリング等の物理的方法等が例示されるが、これらに限定されない。
無電解めっき触媒を含有する触媒ペーストは、めっき皮膜の金属光沢による透明基板裏面の反射防止、色ムラ、金属色等の抑制のために、黒い(パターンの反射率が小さい)ことが好ましく、触媒ペーストの黒さが不足する場合は必要に応じて黒色顔料を含有させても良い。黒色顔料としては、触媒ペースト中に分散容易な平均粒子径0.1μm以下の着色力の大きなものが好ましい。例えば、カーボンブラック、Fe3O4、CuO−Cr2O3、CuOFe3O4−Mn2O3、CoO−Fe2O3−Cr2O3等が挙げられ、特にカーボンブラックが好ましい。なお、本願において、平均粒子径というときは、粒度分布径、またはTEM観察で測定した値を指している。
該プライマー層2の触媒ペースト側の境界面と、該触媒ペーストのプライマー層側の境界面とが、互いに入り組んだ状態で相溶する。この状態でプライマー層2の流動性をなくした(硬化させた)後、触媒ペーストをプライマー層2上に転写し、所定のメッシュ状又はストライプ状等のパターンからなる触媒ペースト層3’を形成する。なお、触媒ペースト層3’をプライマー層2上に転写した後においては、硬化処理(例えば乾燥処理、電離放射線照射処理、加熱処理、冷却処理等)を行って触媒層3が形成される。
金属層4は、触媒層3上に無電解めっき処理により形成される。金属層4を構成する材料としては、Au、Ag、Cu、Cr、Ni、Su、Zn、又はCoの一種以上を含有する金属が挙げられ、導電性の面からAu、Ag、Cu、Ni等が好ましい。また、無電解めっき処理では、一般的な無電解めっき浴が使用可能であり、例えば、無電解Cuめっき浴、無電解Ni−Pめっき浴、無電解Ni−B浴等が挙げられる。
図4は、本発明の電磁波シールド材の製造方法の一例を示す工程図である。また、図5は、本発明の製造方法を実施する装置の概略構成図であり、図6は、触媒ペーストをプライマー層上に転写する転写工程を実施する装置の概略構成図である。
透明基材準備工程は、硬化するまで流動性を保持できるプライマー層2が一方の面S1に形成された透明基材1を準備する工程である。プライマー層2はプライマー層用樹脂組成物を透明基材1上に塗布して形成するが、こうしたプライマー層用樹脂組成物は上述したとおりであるのでここではその説明を省略する。プライマー層2を有する透明基材1は購入品であってもよいし、図5に示すような塗布法で形成したものであってもよいが、いずれの場合であっても、後述する圧着工程時に、プライマー層2が流動性を保持した状態であることが必要である。
また、プライマー層用樹脂組成物として熱可塑性樹脂組成物を用いた場合には、後述する圧着工程において加熱による流動状態となっていれば良く、圧着工程の直前にプライマー層2の加熱処理を行っても良く、熱ロールなどでプライマー層2の加熱と版面への圧着を同時に行っても良い。
図5に示す塗布法はグラビアリバースコートの一例であり、ロール状に巻かれたフィルム状の透明基材1をグラビアロール51とバックアップロール52との間に導入してプライマー層用の電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布する方法である。この場合において、グラビアロール51は電離放射線硬化性樹脂組成物充填容器53に下方で接触し、電離放射線硬化性樹脂組成物を引き上げて透明基材1の一方の面に塗布する。このとき、余分な電離放射線硬化性樹脂組成物をドクターブレード54で掻き取る。透明基材1上に電離放射線硬化性樹脂組成物を塗布した後においては、必要に応じて樹脂組成物に含まれる溶剤の乾燥処理を施す。この乾燥処理は、例えば、コーティング装置に適した粘度に調整された電離放射線硬化性樹脂組成物中の溶剤のみを乾燥除去して、続く圧着工程に供する流動状態のプライマー層2を形成する処理である。コーティング装置に適した粘度を持つノンソルベントタイプの電離放射線硬化性樹脂組成物を用いる場合は乾燥装置は不要である。流
動性を保持したプライマー層2を有する透明基材1は、その後に圧着工程に供給される。
樹脂充填工程は、図4(a)(b)に示すように、メッシュ状又はストライプ状の所定のパターンで凹部64が形成された板状又は円筒状の版面63に、硬化後に触媒層3を形成できる触媒ペースト15を塗布した後、その凹部内以外に付着した触媒ペーストを掻き取って凹部内に触媒ペースト15を充填する工程である。触媒ペースト15は上述したとおりであるのでここではその説明を省略する。
圧着工程は、図4(c)及び図6に示すように、樹脂充填工程後の版面63の凹部64側と、透明基材準備工程後の透明基材1のプライマー層2側とを圧着して、凹部64内の触媒ペースト15とプライマー層2とを空隙無く密着する工程である。圧着はニップロール66で行われ、凹版ロール62に対して所定の圧力で付勢されている。そのニップロール66は付勢圧力の調整手段を備えており、その付勢圧力は、プライマー層2の流動性に応じて任意に調整される。プライマー層2が熱可塑性樹脂である場合は、ニップロール66は加熱可能なロールにすることが好ましい。この場合、加熱圧着によってプライマー層2が軟化し流動可能となる。
なお、本工程において、該触媒ペースト15と該プライマー層2とを空隙無く密着させることにより、流動性のあるプライマー層2を形成するプライマー成分の一部が、該触媒ペースト15中に拡散し、該プライマー層2の触媒ペースト側の境界面と、該触媒ペースト15のプライマー層側の境界面とが、互いに入り組んだ状態で相溶する。
硬化工程は、ニップロール66の付勢力による圧着工程後にプライマー層2を硬化する工程であり、圧着した後の状態で硬化処理することにより、該プライマー層2を形成するプライマー成分の一部が、該触媒ペースト15中に拡散し、該プライマー層2の触媒ペースト側の境界面と、該触媒ペースト15のプライマー層側の境界面とが、互いに入り組んだ状態で硬化させることができる。具体的には、プライマー層用樹脂組成物が電離放射線硬化型樹脂組成物である場合には、図6に示す照射ゾーンで電離放射線が照射され、硬化処理される。この場合、プライマー層は透明基材と版面にはさまれた形になり、空気中の酸素による硬化阻害を受けないため、窒素パージ装置などは必ずしも必要ない。なお、硬化処理は、上記と同様、プライマー層用樹脂組成物と触媒ペーストの種類に応じて選択され、例えば、電離放射線照射処理、冷却処理等の硬化処理が施される。
転写工程は、図4(d)に示すように、硬化工程後に透明基材1を凹版ロール62の版面63から剥がして凹部64内の触媒ペースト15をプライマー層2上に転写する工程である。プライマー層2は、この工程前のプライマー硬化工程で硬化しているので、透明基材1を凹版ロール62の版面63から剥がすことにより、プライマー層2に密着した触媒ペースト15は凹部内から離れてプライマー層2上にきれいに転写し、触媒ペースト層3’となる。引き剥がしは、図5と図6に示すように、出口側に設けられたニップロール67により行われる。なお、転写工程において触媒ペースト15は必ずしも硬化させる必要はなく、触媒ペースト15に溶剤が含まれた状態でも転移させることができる。また、触媒ペース15に高濃度の金属粒子を含有させ、紫外線を遮蔽して、凹版の凹部内に紫外線が到達しないような場合でも、該触媒ペーストを転移させることができる。
又、斯かるプライマー層2と触媒層3との界面は、単に物理的又は化学的に接着しているのみの形態の他、プライマー層2を形成するプライマー成分の一部が、触媒層3中に溶解、浸透、乃至は拡散している形態であっても良い。両層の材料の選定、製造条件の選定如何により、何れの形態も実現できる。両層間の接着性の点から言うと後者の形態の方が好ましい。
得られた電磁波シールド材10はこうした形態を有するので、触媒層3の転写不良に基づく断線や形状不良、密着性等の不具合が生じないという効果を奏する。
めっき工程は、図4(e)及び図5に示すように、転写工程後、プライマー層2上に所定のパターン(プライマー層2の形成パターンと同じ。)で形成された触媒層3上に金属層4を無電解めっきする工程である。めっきする金属としては、「触媒層」において説明したものが使用でき、特に価格が安く導電性も高い銅めっきが好ましい。銅めっき液は、市販のめっき液を利用できるが、中でも均一めっき性を向上させた銅めっき液が好ましく採用される。なお、めっき工程に供される際には、通常の前処理(例えば、洗浄処理等)が施されるが、上記のように転写工程からそのままインラインで供給されてもよいし、別個のめっきラインに供されてもよい。また、無電解めっきは、通常、金属析出に時間がかかるため、無電解めっきで必要最小限の導電性を確保した後、電解めっきによって必要な導電性を確保しても良い。
めっき工程後には、必要に応じてさらに他の工程(金属層4の黒化処理工程や防錆工程、図2に示すような保護層9の形成工程)を経た後にそのまま巻き取られてもよいし、所定の寸法に切断されて枚葉シートとしてもよい。
図5及び図6に示す装置により電磁波シールド材を製造した。先ず、透明基材1として、片面に易接着処理がされた幅1000mmで厚さ100μmの長尺ロール巻ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを用いた。供給部にセットしたPETフィルムを繰り出し、易接着処理面にプライマー層用の光硬化性樹脂組成物(UVプライマー)を厚さ5μmとなるように塗布形成した。塗布方式は、通常のグラビアリバース法を採用し、光硬化性樹脂組成物としては、エポキシアクリレート35重量部、ウレタンアクリレート12重量部、単官能モノマーを44重量部、3官能モノマーを9重量部、さらに光開始剤としてイルガキュア184(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ)を3重量部添加したものを使用した。このときの粘度は約1300cps(25℃、B型粘度計)であり、塗布後のプライマー層は触ると流動性を示すものの、PETフィルム上から流れ落ちることはなかった。
精製水89重量部に塩化パラジウム1重量部を溶解し、更にクエン酸三ナトリウム10重量部を溶解して均一に撹拌した後、水素化ホウ素ナトリウム0.01重量部を添加して塩化パラジウムを還元させ、パラジウムコロイドを得た。その後、限外濾過により濃縮脱塩を行い、パラジウム0.5重量部を含有するパラジウムコロイドを得た。このパラジウムコロイド10重量部を精製水で希釈し、この希釈パラジウムコロイド溶液にアルミナエアロゾルAl2O3−C(日本エアロゾル製)10重量部を添加懸濁させた。これを濾過し、乾燥、解砕することにより、パラジウムコロイドを担持したアルミナゲルを得た。このパラジウムコロイド担持アルミナゲル7重量部と、10%エチルセルロースのテルピネオール溶液30重量部を、この配合比で十分に撹拌混合し、3本ロールで混練して触媒ペーストを作製した。
次いで行われる転写工程は以下の通りである。先ず、プライマー層2が形成されたPETフィルムを、そのプライマー層2が凹版ロール62の版面63側に対向した状態で、凹版ロール62とニップロール66との間に挟む。その凹版ロール62とニップロール66との間でPETフィルムのプライマー層2は版面63に押し付けられる。プライマー層2は流動性を有しているので、版面63に押し付けられたプライマー層2は、触媒ペースト15が充填した凹部64内にも流入し、凹部64内で生じた触媒ペースト15の凹み6を充填する(図7参照)。こうしてプライマー層2は触媒ペースト15に対して隙間なく密着した状態となる。その後、さらに凹版ロール62が回転してUVランプによって紫外線が照射され、光硬化性樹脂組成物からなるプライマー層2が硬化する。
プライマー層2の硬化により、凹版ロール62の凹部64内の触媒ペーストはプライマー層2と密着し、その後、出口側のニップロール67によってフィルムが凹版ロール62から剥離され、プライマー層2上には触媒ペースト層3’が転写形成される。このようにして得られた転写フィルムを、110℃の乾燥ゾーンを通過させてパラジウムコロイドペーストの溶剤を蒸発させ、プライマー層2上にメッシュパターンからなる触媒層3を形成した。このときの触媒層3の厚み(触媒層3が形成されているメッシュパターン部分とそれ以外の部分との厚み差)は約5μmであり、版の凹部64内のパラジウムコロイドペーストが高い転移率で転移していた。また、断線や形状不良も見られなかった。
得られたサンプルのメッシュパターン部分について断面のTEM観察を行ったところ、染色されたUVプライマー層と染色された触媒層の境界がグラデーションになっており、また細かく入り組んだ構造も観察され、境界部分の一部が馴染んでいる(相溶)ことが確認された。また、メッシュパターンの交点部分の表面をSIMS(Secondary Ion Mass Spectrometry)分析したところ、触媒層には見られないはずのプライマ層起因のフラグメントが観測され、プライマー成分の一部が硬化前に触媒層の中を移動していることも確認された。
上記で得られた触媒ペースト印刷基板を無電解銅めっき液(OPC−750シリーズ、奥野製薬(株)製)中に浸漬させ、20分間、20℃で無電解銅めっきを行った。無電解めっき処理後に水洗、乾燥を順に行った後のシートの表面抵抗は1Ω/□となった。
実施例1と同様に触媒ペーストを印刷した後、無電解銅めっきを行ったメッシュパターンに対し、当該メッシュパターンを陰極、銅板を陽極として、硫酸銅水溶液中で電解めっきを行った。電解めっき処理後に水洗、乾燥を順に行った後のシートの表面抵抗は0.1Ω/□となった。
実施例1の触媒ペーストを、UVプライマー無しでグラビア印刷により印刷した以外は、実施例1と同様にして無電解銅めっきを行った。得られたメッシュパターンを顕微鏡で観察すると、断線や抜け、線幅不良等が散見され、シートの表面抵抗は10Ω/□となった。
実施例1、2及び比較例1で作製した電磁波シールド材についての評価結果を表1と表2にまとめた。なお、表2において、転写性は、フィルム上への触媒ペーストの転写状況から判断し、密着性よく所定のメッシュパターンが一様に転写されていることが300倍に拡大した顕微鏡観察により目視確認できたものを「良好」として評価し、所定のメッシュパターンが一様に転写されてないものを「不良」として評価した。また、シールド性は、得られた電磁波シールド材をシールド材評価器((株)アドバンテスト製、TR17301A)を用いて電磁波シールド特性を測定した結果、200〜600Mhzの範囲で−30デシベル程度以下のシールド特性を有するものを「良好」として評価し、−30デシベル程度より高いシールド特性を有するものを「不良」として評価した。
2 プライマー層
3 触媒層(3’ 触媒ペースト層)
4 金属層
5 サイドエッジ
6 凹み
7 電磁波遮蔽パターン部
8 接地部
9 保護層
10 電磁波シールド材
15 触媒ペースト
51 グラビアロール
52 バックアップロール
53 樹脂組成物充填容器
54 ドクターブレード
61 ピックアップロール
62 凹版ロール
63 版面
64 凹部
65 ドクターブレード
66 ニップロール
67 ニップロール
68 充填容器
A 触媒層が形成されている部分
TA Aの厚さ
B 触媒層が形成されていない部分
TB Bの厚さ
Claims (13)
- 透明基材と、該透明基材上に形成されたプライマー層と、該プライマー層上に所定のパターンで形成された触媒機能を有する材料とバインダー樹脂を含む触媒層と、その上に形成された金属層を有する電磁波シールド材であって、
前記プライマー層のうち前記触媒層が形成されている部分の厚さは、前記触媒層が形成されていない部分の厚さよりも大きいことを特徴とする電磁波シールド材。 - 前記金属層が無電解めっきにより形成されている、請求項1に記載の電磁波シールド材。
- 前記金属層が無電解めっきにより金属層を形成した後、電解めっきにより更に金属層が形成されている、請求項1又は2に記載の電磁波シールド材。
- 前記プライマー層が、電離放射線硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂からなる層である、請求項1乃至3のいずれかに記載の電磁波シールド材。
- 前記触媒層に含まれる前記樹脂が、熱可塑性樹脂又は電離放射線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂である、請求項1乃至4のいずれかに記載の電磁波シールド材。
- 前記プライマー層を形成するプライマー成分の一部が、前記触媒層中に拡散している、請求項1乃至5のいずれかに記載の電磁波シールド材。
- 前記プライマー層の前記触媒層側の境界面と、前記触媒層の前記プライマー層側の境界面とが、互いに入り組んだ状態で相溶している、請求項1乃至6のいずれかに記載の電磁波シールド材。
- 透明基材の一方の面に所定のパターンで金属層が形成されてなる電磁波シールド材の製造方法であって、
硬化するまで流動性を保持できるプライマー層が一方の面に形成された透明基材を準備する透明基材準備工程と、
所定のパターンで凹部が形成された板状又は円筒状の版面に、硬化後に触媒層を形成できる触媒ペーストを塗布した後、前記凹部内以外に付着した該触媒ペーストを掻き取って該凹部内に該触媒ペーストを充填する触媒ペースト充填工程と、
前記透明基材準備工程後の透明基材のプライマー層側と前記触媒ペースト充填工程後の版面の凹部側とを圧着して、前記プライマー層と前記凹部内の触媒ペーストとを空隙なく密着する圧着工程と、
前記圧着工程後に前記プライマー層を硬化するプライマー層硬化工程と、
前記プライマー層硬化工程後に前記透明基材とプライマー層とを前記版面から剥がして前記凹部内の触媒ペーストを前記プライマー層上に転写する転写工程と、
前記転写工程後、前記プライマー層上に所定のパターンで形成された触媒ペーストを硬化させて触媒層を形成する触媒ペースト硬化工程と、
前記触媒層の上に、無電解めっきにより金属層を形成する無電解めっき工程と、を有することを特徴とする電磁波シールド材の製造方法。 - 透明基材の一方の面に所定のパターンで金属層が形成されてなる電磁波シールド材の製造方法であって、
硬化するまで流動性を保持できるプライマー層が一方の面に形成された透明基材を準備する透明基材準備工程と、
所定のパターンで凹部が形成された板状又は円筒状の版面に、硬化後に触媒層を形成できる触媒ペーストを塗布した後、前記凹部内以外に付着した該触媒ペーストを掻き取って該凹部内に該触媒ペーストを充填する触媒ペースト充填工程と、
前記透明基材準備工程後の透明基材のプライマー層側と前記触媒ペースト充填工程後の版面の凹部側とを圧着して、前記プライマー層と前記凹部内の触媒ペーストとを空隙なく密着する圧着工程と、
前記圧着工程後に前記プライマー層と触媒ペーストを同時に硬化する同時硬化工程と、
前記同時硬化工程後に前記透明基材とプライマー層とを前記版面から剥がして前記凹部内の触媒ペーストを触媒層として前記プライマー層上に転写する転写工程と、
前記触媒層の上に、無電解めっきにより金属層を形成する無電解めっき工程と、を有することを特徴とする電磁波シールド材の製造方法。 - 無電解めっき工程の後に、更に電解めっきにて金属層を形成することを特徴とする、請求項8又は9に記載の電磁波シールド材の製造方法。
- 前記プライマー層が電離放射線硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂からなる層であり、該プライマー層の流動性の保持を電離放射線の未照射又は加熱によって行う、請求項8乃至10のいずれかに記載の電磁波シールド材の製造方法。
- 前記触媒層が、触媒機能を有する粉末及び樹脂を含み、該樹脂が熱可塑性樹脂又は電離放射線硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂からなる層である、請求項8乃至10のいずれかに記載の電磁波シールド材の製造方法。
- 前記転写工程後において、前記プライマー層のうち前記触媒ペーストが転写された部分の厚さは、前記触媒ペーストが転写されていない部分の厚さよりも大きい、請求項8乃至12のいずれかに記載の電磁波シールド材の製造方法。
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