JP2009200333A - 電磁波シールド材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンドレス印刷が可能というグラビア印刷法の利点を生かし、印刷欠陥のない良好なメッシュパターンを形成でき、光透過性、視認性および電磁波シールド性が良好な電磁波シールド材を低コストで製造できる、電磁波シールド材の製造方法の提供。
【解決手段】基材上にアンカー層（Ａ）を形成し、さらに導電性インキ（Ｂ）を用いて、グラビア印刷によってメッシュパターン（Ｃ）を形成する電磁波シールド材の製造方法であって、
前記グラビア印刷に使用するグラビアシリンダの版面は、連続する凹型くぼみからなるメッシュ状の画線部を有し、
前記メッシュ状画線部の交点に位置する４つの対向する非凹部の先端のうち、印刷時にドクターブレードと最初に接する先端（１）の形状が、
非画線部の外周に沿って前記先端（１）に向けて延びる２本の直線とその交点が形成する角を形成していないことを特徴とする、電磁波シールド材の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波を遮断するためのシールド材であって、電磁波を遮断するための窓ガラスやプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」ともいう）から放射される電磁波を遮断する光透過性の電磁波シールド材の製造方法に関する。

従来のＣＲＴディスプレイに代わるものとして、液晶、有機ＥＬ、ＰＤＰなどのディスプレイが挙げられるが、その中でもＰＤＰは大画面化に有利であるが、その発光原理から電磁波が放射されてしまう。電磁波は機器の誤作動や人体への悪影響があるため、ＰＤＰディスプレイには電磁波シールド層を設けて電磁波を遮断することが必須となっている。
電磁波シールド層は、スパッタ、繊維メッシュ、エッチングメッシュ、印刷メッシュ等と様々な方法でメッシュパターンを形成したものが使用されているが、その中でもエッチングメッシュは銅箔を基に形成しているため電磁波シールド性が高くその主流となっている。

しかしエッチングメッシュはフォトリソ法によりメッシュパターン形成を行っているため、エッチング液等の廃液処理のコストが掛かる上、エッチングによりメッシュパターン１枚づつ形成するため、その一部分に欠陥があったときは、メッシュパターン１枚全てがロスするという歩留まりの低さから生産コストが高く、市場からコストダウンが要求されていた。そのため廃液処理が不要で、銅箔を使用するよりも安価な導電性インキを使用した印刷メッシュがコストダウンに有利であるとして、主にシルクスクリーン印刷法（特許文献１参照）などで検討されていた。

シルクスクリーン印刷法は、メッシュパターン自体の形成は問題なかったが、その印刷方法がパターンを１枚づつ印刷する方法であるため、メッシュパターンの一部に欠陥があったときは、その１枚全てがロスしてしまい、当初期待された程には低コスト化が図れなかった。

一方グラビア印刷は、その印刷方法からエンドレスでメッシュパターンを印刷できるため、その一部に欠陥があったとしても、その部分のみをロスするだけで、以後の部分は使用できるためコストダウンに好適と考えられていた。しかし、網点の版を使用するという印刷原理から、連続した線のメッシュパターンが形成されず、また網点に代えてスクリーンレス製版した連続線で構成された版を使用した場合も、印刷欠陥のないメッシュパターンを形成することが難しかった。
特開２００２−１８９４２４号公報

本発明は、エンドレス印刷が可能というグラビア印刷法の利点を生かし、印刷欠陥のない良好なメッシュパターンを形成でき、光透過性、視認性および電磁波シールド性が良好な電磁波シールド材を低コストで製造できる、電磁波シールド材の製造方法の提供を目的とする。

本発明は、基材上にアンカー層（Ａ）を形成し、さらに導電性インキ（Ｂ）を用いて、グラビア印刷によってメッシュパターン（Ｃ）を形成する電磁波シールド材の製造方法であって、
前記グラビア印刷に使用するグラビアシリンダの版面は、連続する凹型くぼみからなるメッシュ状の画線部を有し、
前記メッシュ状画線部の交点に位置する４つの対向する非凹部の先端のうち、印刷時にドクターブレードと最初に接する先端（１）の形状が、
非画線部の外周に沿って前記先端（１）に向けて延びる２本の直線とその交点が形成する角を形成していないことを特徴とする、電磁波シールド材の製造方法に関する。

また本発明は、メッシュの交点に位置する４つの対向する非凹部の先端のうち、その１つないし４つの形状が、先端（１）と同様の形状であることを特徴とする上記の発明の電磁波シールド材の製造方法に関する。

また本発明は、先端（１）の形状が、略弧状、略台形状および略凹状からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする上記いずれかの発明の電磁波シールド材の製造方法に関する。

また本発明は、上記いずれかの発明の製造方法により得られることを特徴とする電磁波シールド材に関する。

さらにまた、本発明は、プラズマディスプレイに使用されることを特徴とする上記発明の電磁波シールド材に関する。

本発明の、グラビア印刷による電磁波シールド材の製造方法により得られる電磁波シールド材は、光透過性や視認性が良好であり、窓ガラスなどの建材分野、ＰＤＰ用などのディスプレイ分野はもとより、視認性が必要とされない分野においても低コストの電磁波シールド材を提供することができる。

本発明の電磁波シールド材の製造方法ついて以下に図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。

図１は本発明の電磁波シールド材の製造方法により製造された電磁波シールド材の断面図で、基材１、アンカー層（Ａ）、およびメッシュパターン（Ｃ）である。基材１は、光透過性を有するプラスチックスフィルムを使用することが好ましい。ただし、電磁波シールド材が、例えば機器の筐体内部で使用されるなど視認されない場合は、基材の光透過性は必ずしも要しない。アンカー層（Ａ）はメッシュパターンと基材との密着を向上させ、細線形成のために必須の層である。アンカー層（Ａ）はアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等を使用することが好ましく、ポリエステル樹脂がより好ましい。またアンカー層に使用する樹脂に、例えばイソシアネート系化合物等の硬化剤を使用して硬化させることが、基材との密着が向上するためより好ましい。
アンカー層（Ａ）は、従来公知の方法、例えば、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷などの各種印刷方式により、基材上に形成することができる。

メッシュパターン（Ｃ）の形成に用いられる導電性インキ（Ｂ）は、導電性微粒子をバインダ樹脂などに分散させたものである。導電性微粒子は、例えば金、銀、銅、ニッケル、白金、パラジウム、鉄、コバルト、タングステン、チタン、インジウム、イリジウム、ロジウム、アモルファス銅等の金属や、これら金属の合金、例えば銀−銅合金など、またはこれら金属の金属複合体、例えば銀−銅複合体など、または金属を更に他の導電性金属で被覆したもの、例えば、銀めっき銅などの導電性微粒子が挙げることができ、１種または２種類以上を組み合わせて使用することができる。

前記バインダ樹脂として、例えば塩素化ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ケトン樹脂などが挙げられる。
また必要に応じては、芳香族系溶剤、脂環式脂肪族系溶剤、エステル系溶剤、ケトン系溶剤等を使用することができ、１種または２種類以上を混合して使用することができる。

図２は、アンカー層（Ａ）上に、グラビア印刷によりメッシュパターン（Ｃ）が形成された電磁波シールド材表面の拡大図であり、メッシュパターン（Ｃ）を構成する、交差する直線のいずれもが、印刷の流れ方向と直角をなしていないことが好ましい。
上記直線のいずれかが、印刷の流れ方向と直角をなしているということは、すなわち、印刷時において、グラビアシリンダ版面のメッシュ状画線部の直線の内のいずれかが、ドクターブレードと平行に接触することを意味する。このような状態で印刷がおこなわれた場合、ドクターブレードの磨耗が異常に促進される懸念がある。

図３はグラビア印刷機の一部を取り出した側面図であり、グラビアシリンダ６は、図４に示されるような円柱状を呈している。

図５はグラビアシリンダ６の表面に形成される、連続する凹型くぼみで形成されたメッシュ状の画線部の一部を抜き出し、拡大した概念図の一例である。図６は、前記図５で示される版面の断面図であり、図５の斜線部の正面図に相当する。凹型くぼみの形状としては、図７に示されるような逆三角形の形状であってもよい。また図８や図９に示される形状のような凹型くぼみも好ましく用いられる。図６や図８の凹型くぼみの底面が略丸状や略弧状であってもよい。

図１０はグラビア印刷機に設置したグラビアシリンダ６の版面を拡大した平面図である。矢印１１はグラビアシリンダ６の回転方向を示す。連続する凹型くぼみからなるメッシュ状の画線部の、メッシュの交点に面している非凹部（「非画線部」ともいう）８は、４つの対向する先端を有する。印刷をおこなう際に、図３のようにインキローラー５によりピックアップされた導電性インキ（Ｂ）はグラビアシリンダ６の表面へ移行し、固定されているドクターブレード３によって、非画線部上の導電性インキ（Ｂ）がかき取られると共に凹型くぼみ（画線部）内にインキが充填される。その後、凹型くぼみ内の導電性インキ（Ｂ）が、基材上に設けられたアンカー層（Ａ）の表面へ転写（印刷）される。ドクダーブレード３は、版面のメッシュ交点に位置する４つの対向する非凹部（非画線部）の先端（１）１０に最初に接するが、ここで先端（１）１０の形状を図１１で説明すると、印刷時にドクターブレードと最初に接する先端（１）１０の形状は、非画線部の外周に沿って前記先端（１）に向けて延びる２本の直線ａとｂ、およびそれらの交点からなる角を形成しないことが必要である。
先端（１）の形状は例えば、図１０の略弧状、図１２の略台形状、図１３および図１４の略凹状が挙げられる。本発明では、先端（１）の形状が、図１０〜図１４に示された先端の形状の群より選ばれる形状であることが好ましい。また、メッシュ交点に位置する４つの対向する非凹部の先端の形状は、その１つ〜４つを、先端（１）の定義にかかる形状としてもよい。すなわち、先端（１）以外の他の３つの先端についても、先端（１）の定義にかかる形状であってもよい。また、対向する４つの先端は、同一の形状であってもよく、それぞれ異なる形状であってもよい。
先端（１）を有するメッシュパターンの版面が形成されたグラビアシリンダを使用して印刷することにより図２および、図２を拡大した図１５の形状のメッシュパターンを形成することができる。

図１６は、従来のグラビア版の、メッシュ交点部の拡大図である。
印刷時にドクターブレードと最初に接する先端１２は、非画線部の外周に沿って前記先端１２に向けて延びる２本の直線ａとｂ、およびそれらの交点からなる角を形成している。このようなグラビア版を用いた場合、印刷時に、グラビアシリンダの回転方向１１により、版上の過剰な導電性インキがドクターブレード３によりかき取られ、凹型くぼみ（画線部）内にインキが充填されつつｃ方向およびｄ方向から先端１２に向かって流動する。導電性インキはメッシュ交点で衝突し、その乱流により、図１７に示すような、交点部分の印刷の抜けが生じやすい。そのようなメッシュパターンは、電磁波シールド性や視認性など物性が低下する恐れがある。

これに対して、本発明によれば、メッシュ交点における印刷の抜けがなく、電磁波シールド性や視認性に優れる電磁波シールド材を得ることができる。
本発明の電磁波シールド材は、ＰＤＰディスプレイの前面板に使用することも好ましい。前面板は例えば、ガラス板／電磁波シールド材／近赤外吸収層／基材／帯電防止機能付きハードコート層の順で積層されることで構成され、各層の積層の順番は任意に設定できる。また各層、各部材は粘着剤層を介して貼り合わせることができ、各層のいずれかにネオンカット色素と色補正色素を含むことが好ましい。またガラス板を使用しない前面板を粘着剤層を介して、ＰＤＰ本体に直接貼り合わせることも好ましい。

以下に、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、以下の実施例は本発明の権利範囲を何ら制限するものではない。なお、実施例における「部」は、「重量部」を表す。

［実施例１］
フレーク銀（福田金属製「シルコートＡｇＣ−Ａ」）１００部、バインダ樹脂溶液（荒川化学工業製ポリウレタン樹脂溶液「ポリウレタンＫＬ―５９３」、固形分３５％）１２０部、溶剤（２−プロパノール／酢酸エチル＝７／３）６０部、を混合し、ディソルバーを用いて３０分撹拌して導電性インキを得た。
ポリエステル樹脂（東洋紡製 バイロン２４０）５０部と溶剤（トルエン／メチルエチルケトン＝５０／５０）５０部を混合溶解しアンカー剤を得た。
基材のＰＥＴ１００μｍフィルム（東洋紡製、Ｅ５１０１）と、前記アンカー剤１００部にイソシアネート系硬化剤（日本ポリウレタン製 コロネートＬ）２部配合した塗液を用いて、ＪＭ Ｈｅａｆｏｒｄ社製グラビア校正機にて、アンカー層を乾燥膜厚０．５μｍに塗布したアンカー層付き基材を予め作成した。
そのアンカー層付き基材のアンカー層に対して、先端（１）が図１０の頂点形状を有し、図９の凹部形状（幅２３μｍ、版深２０μｍ）を有した版面が形成されたグラビア版を使用したＪＭ Ｈｅａｆｏｒｄ社製グラビア校正機にて、ライン速度９ｍ／ｍｉｎで、前記導電性インキの印刷を行い、線幅２５μｍ、膜厚３μｍ、線間隔３００μｍのメッシュパターンを有する電磁波シールド材を得た。

［実施例２］
実施例１で使用したグラビア版の代わりに、先端（１）が図１１の頂点形状を有し、図９の凹部形状（幅２７μｍ、版深２３μｍ）を有した版面が形成されたグラビア版を使用した以外は、実施例１と同様に行い。線幅３０μｍで膜厚３μｍ、線間隔２９０μｍのメッシュパターンを有する電磁波シールド材を得た。

［比較例１］
実施例１で使用したグラビア版の代わりに、網点で幅２５μｍの印刷物が得られるように製版した版を使用した以外は、実施例１と同様に行い。線幅２５μｍで膜厚２．５μｍ、線間隔３００μｍのメッシュパターンを有する電磁波シールド材を得た。しかしメッシュパターンは連続線が形成されていなかった。

［比較例２］
実施例１で使用したグラビア版の代わりに、印刷時にドクターブレードと最初に接する先端が図１６の頂点形状（符号：１２）を有し、図９の凹部形状（幅２３μｍ、版深２０μｍ）を有した版面が形成された版を使用した以外は、実施例１と同様に行い、線幅２６μｍで膜厚３μｍ、線間隔約３００μｍのメッシュパターンを有する電磁波シールド材を得た。
得られた電磁波シールド材について、以下のような評価を行った。

［メッシュパターン目視評価］
電磁波シールド材のメッシュパターンの形状を以下の基準により目視で評価した。
３：良好な形状。
２：連続線が形成できているが、一部のパターンに印刷抜けがある。
１：連続線が形成していない。

［電磁波シールド性評価］
ＫＥＣ法（ＫＥＣ：社団法人 関西電子工業振興センターの略）を用い、電磁波シールド材の電磁波シールド効果を測定した。
測定条件は測定周波数 １００ＭＨｚ、発信受信部間距離 １０ｍｍにて行った。

＜評価結果＞
評価の結果を表１に示す。

表１の結果から、比較例１は連続線のメッシュパターンが形成できなかった。比較例２のメッシュパターンは連続線の形成はできたが、その一部に印刷抜けがあるため印刷品質としては低いものであった。また電磁波シールド性が実用上必要な４０ｄＢを下回っているため、ＰＤＰディスプレイ用としては適さないと思われる。
実施例１および２は、印刷欠陥のない良好な形状のメッシュパターンが形成でき、実用上必要な電磁波シールド性を達成している。
本発明の電磁波シールド材の製造方法により製造された電磁波シールド材により、電磁波シールド層に要求される性能を維持しつつ、低コスト化を達成することができた。

電磁波シールド材の断面図 電磁波シールド材表面の拡大図 グラビア印刷機の一部の側面図 グラビアシリンダの図 メッシュパターン版面の一部を抽出した図 メッシュパターン版面の断面図 メッシュパターン版面の断面図 メッシュパターン版面の断面図 メッシュパターン版面の断面図 メッシュ交点における非画線部の先端部の説明図 図１０の部分的拡大図 メッシュ交点における非画線部の先端部の説明図 メッシュ交点における非画線部の先端部の説明図 メッシュ交点における非画線部の先端部の説明図 図２の部分的拡大図 従来のメッシュ交点における非画線部の先端部の説明図 印刷後のメッシュパターン交点付近の抜けを示す拡大図

符号の説明

１・・・基材
Ａ・・・アンカー層
Ｃ・・・メッシュパターン
ａ・・・直線
ｂ・・・直線
Ｚ・・・直線ａ、ｂの交点
２・・・印刷方向
３・・・ドクターブレード
４・・・導電性インキ
５・・・インキローラー
６・・・グラビアシリンダ
７・・・圧胴
８・・・版面の非凹部（非画線部）
９・・・版面の凹部
１０・・・本発明による、印刷時にドクターブレードと最初に接する先端
１１・・・グラビアシリンダの回転方向
１２・・・本発明によらない、印刷時にドクターブレードと最初に接する先端

Claims (5)

1. 基材上にアンカー層（Ａ）を形成し、さらに導電性インキ（Ｂ）を用いて、グラビア印刷によってメッシュパターン（Ｃ）を形成する電磁波シールド材の製造方法であって、
   前記グラビア印刷に使用するグラビアシリンダの版面は、連続する凹型くぼみからなるメッシュ状の画線部を有し、
   前記メッシュ状画線部の交点に位置する４つの対向する非凹部の先端のうち、印刷時にドクターブレードと最初に接する先端（１）の形状が、
   非画線部の外周に沿って前記先端（１）に向けて延びる２本の直線とその交点が形成する角を形成していないことを特徴とする、電磁波シールド材の製造方法。
2. メッシュの交点に位置する４つの対向する非凹部の先端のうち、その１つないし４つの形状が、先端（１）と同様の形状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の製造方法。
3. 先端（１）の形状が、略弧状、略台形状および略凹状からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載の電磁波シールド材の製造方法。
4. 請求項１〜３いずれか記載の製造方法により得られることを特徴とする電磁波シールド材。
5. プラズマディスプレイに使用されることを特徴とする請求項４記載の電磁波シールド材。