JP3854102B2 - 電磁波シールド材の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄くて軽量、かつ柔軟性に富む電磁波シールド材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス技術の進歩で、電子機器、家庭電化製品および携帯電話機等が広く用いられ、さらにこれらを無線によって接続する技術も開発されている。これらは社会生活に大きく役立っているが、その反面、これらの電子機器などから発生した電磁波によって、他の電子機器や家庭電化製品に誤作動などの不良が発生することが問題となっている。また、その他にも様々な影響を及ぼすとも言われている。そこで、この電磁波の問題を解消するために、電磁波をシールドする電磁波シールド材が多数提案されている。
例えば、繊維布帛、特に不織布表面に、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング法により金属層を形成した電磁波シールド材が数多く提案されている。しかしながら、このような電磁波シールド材は、軽量であるが、金属層の厚さに上限があるため十分な電磁波シールド性が得られにくい。また、屈曲や折り曲げによって亀裂が入り易く、導電性効果が低下することがあった。
【０００３】
また、特開昭６２−２３８６９８号公報および特開昭６３−２６２９００号公報では、無電解金属めっき法により金属層を形成させた不織布からなる電磁波シールド材が提案されている。この電磁波シールド材では、電磁波シールド性が向上するが、上記提案と同様に、屈曲や折り曲げによって亀裂が入りやすく、さらには、耐摩耗性および耐揉み性などの機械的特性が不十分であり、外力によって導電性が低下することがあった。また、金属層のめっきは生産性が低いため、コストが高かった。
さらに、特開２０００−２０８９８４号公報では、布帛に金属を直接コーティングしたり、含浸して得た電磁波シールド材が提案されているが、用いる布帛は凹凸を有し、金属を直接コーティングしたり樹脂を含浸させて電磁波シールド性を発現させると、金属を含有する層を厚くしなければならなかった。その結果、電磁波シールド性の優れた銀、白金などの金属を使用すると、コストが非常に高かった。その上、得られる電磁波シールド材は金属を含有する層の厚さが厚いために風合いが硬く、金属を含有する層の厚みが不均一であった。また、このような電磁波シールド材は容易に製造できないので、生産性が低く、コストが高かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来提案されている電磁波シールド材では、十分な電磁波シールド性を得ようとすると、耐摩耗性および耐揉み性等の機械的特性が不十分となり、外力によって変形したときに破損して電磁波シールド性が低下することがあった。また、製造が容易ではないので生産性が低く、コストが高かった。
また、従来の電磁波シールド材では、密度の低い繊維布帛を用いると、繊維布帛の裏側まで金属含有樹脂が達する、いわゆる裏通り現象が起きるため、使用できる繊維布帛に制限があるという問題もあった。
本発明は、このような従来の電磁波シールド材の欠点に鑑みて、低周波から中高周波までの広域に渡り、優れた電磁波シールド性および導電性を有し、薄くて軽量で、耐屈曲性、耐揉み性などの柔軟性、耐摩耗性に優れた電磁波シールド材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁波シールド材の製造方法は、離型シートの上に、金属含有樹脂を塗布してシールド層を形成させるシールド層形成工程と、
前記シールド層の上に接着剤を塗布させる接着剤塗布工程と、
前記接着剤の上に繊維布帛を載せ、前記シールド層と前記繊維布帛とを熱圧着して、離型シートとシールド層と接着剤と繊維布帛とからなる積層シートを得る熱圧着工程と、
前記繊維布帛が圧着した前記シールド層を前記離型シートから剥離する剥離工程と、
前記剥離工程後に、前記積層シートを加熱する加熱工程とを有することを特徴とする。なお、本明細書において、上述したシールド層形成工程と接着剤塗布工程と熱圧着工程と剥離工程とからなる方法をラミネート加工という。
本発明の電磁波シールド材の製造方法では、前記加熱工程での加熱温度が３０〜２００℃であることが好ましい。
または、前記加熱工程では、加熱温度が３０〜１５０℃であり、かつ、前記剥離工程後に、前記加熱工程で加熱された積層シートを加熱温度３０〜２００℃で加熱しながら加圧する加熱加圧工程を有することが好ましい。
この製造方法により製造された電磁波シールド材は、繊維布帛の片面もしくは両面に、金属含有樹脂からなるシールド層が接着剤を介して接着されている電磁波シールド材であって、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、かつ、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下であるものとなる。
前記シールド層は、その表面抵抗が１Ω／ｓｑ以下であることが好ましい。
【０００６】
また、前記接着剤は金属を含有することができる。
また、前記シールド層に含まれる金属は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルの中から選ばれた少なくとも一種以上であることが好ましい。
また、前記接着剤に含まれる金属は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルの中から選ばれた少なくとも一種以上であってもよい。
また、前記シールド層は、前記金属を１０〜９５重量％含有することが好ましい。
また、前記シールド層は、厚さが３〜８０μmであることが好ましい。
また、前記金属は、鱗片状金属と超微粉状金属とが併用されていることが好ましい。
また、前記金属は、平均粒子径が０．１〜２０．０μmであることが好ましい。
また、前記繊維布帛は、織物、編物および不織布から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
【０００７】
本発明の電磁波シールド材の製造方法では、前記剥離工程後に、前記繊維布帛上に粘着剤からなる粘着剤層を形成させる粘着剤層形成工程を有することができる。
この製造方法により製造された電磁波シールド材は、繊維布帛の片面に、金属含有樹脂からなるシールド層が接着剤を介して接着され、繊維布帛のもう一方の片面に粘着剤層が形成されている電磁波シールド材であって、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、かつ、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下であるものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、ラミネート加工によって電磁波シールド材を得ることを基本とし、これによらずしては、本発明の目的は達成できない。
（第１実施形態例）
本発明の第１実施形態例について説明する。第１実施形態例の電磁波シールド材は、繊維布帛の片面もしくは両面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成されているものである。
繊維布帛に使用される繊維としては、例えば、綿、レーヨン、麻等のセルロース繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのホモポリエステル、ポリエステルの繰り返し単位を構成する酸性分とイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸またはアジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸などとが共重合したポリエステル繊維、ナイロン６−６、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン４−６、さらにはナイロン６などにポリアルキレングリコール、ジカルボン酸やアミンなどを共重合したポリアミド繊維、パラフェニレンテレフタルアミドおよび芳香族エーテルとの共重合に代表されるアラミド繊維、ポリアクリルニトリル繊維、サルフォン系繊維などが例示される。
このような繊維には、原糸の製造工程や加工工程での生産性、繊維特性を改善するために、通常使用されている各種添加剤、加工剤を含んでもよい。このような添加剤、加工材としては、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、平滑剤、帯電防止剤、可塑剤、増粘剤、顔料、難燃剤などが挙げられる。
【０００９】
また、繊維布帛は、織物、編物、不織布から選ばれた少なくとも１種が使用されるが、これらの繊維布帛の中でも、軽量性、柔軟性、強度の面から、織物が好ましく用いられる。織物としてはメッシュ状のものも使用することができる。
また、繊維布帛の厚さは特に制限されないが、軽量性、柔軟性を考慮すると、０．０１〜５．００mmであることが好ましく、０．０５〜１．００mmであることがさらに好ましい。繊維布帛の厚さが０．０１ｍｍ未満であると、繊維布帛の強度が低下し、結果として最終的に得られる電磁波シールド材の強度が低下することがある。また、１．００ｍｍを超えると、柔軟性が失われる上に、軽量性が失われる。
【００１０】
このような繊維布帛の上に形成されるシールド層は、金属を含有する樹脂層からなる。
使用される金属としては、導電性を有していれば特に制限されないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、亜鉛、白金、チタン、コバルト、ベリリウム、パラジウムなどの金属、またこれらの金属を含む合金などが挙げられる。これらの中でも、特に、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルから選ばれる１種以上の金属を用いることが好ましい。これらの金属は導電性が高いので、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性が向上する。
【００１１】
また、これらの金属は、鱗片状金属と超微粉状金属とを併用することが好ましい。ここで、超微粉状とは、略球形の粉であり、平均粒子径が５μｍ以下のものである。
また、金属は、平均粒子径が０．１〜２０．０μmであることが好ましい。金属の平均粒子径が０．１μｍ未満であると、接触抵抗が大きくなり、電磁波シールド性が低下することがあり、２０．０μｍを超えると、 電磁波シールド材にスジが入り、均一な塗膜が形成できず、機械的特性をも低下させることがある。
シールド層中の金属の含有量は、１０〜９５重量％であることが好ましく、５０〜９０重量％がさらに好ましい。この範囲の中でも、金属種によって、好ましい上限または下限が異なるが、いずれにしても、電磁波シールドに対し必要以上に金属含有量が多くなると、耐屈曲性、耐揉み性等の柔軟性が低下することがあり、また少なすぎると電磁波シールド性が十分に発現しないことがある。
【００１２】
樹脂としては層を形成できれば特に制限されないが、例えば、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、アクリル系、シリコーン系、ポリフッ素系、ポリエチレン系、スチレンブタジエン系、ニトリルブタジエン系、エポキシ系などの合成樹脂が挙げられる。このような合成樹脂は、溶剤に溶解したもの、水に乳化分散したエマルジョンの形態のものが使用できる。これらの中でも、ウレタン系合成樹脂が好ましい。また、後述する接着剤にもウレタン系合成樹脂が用いられる場合には、接着剤に用いられるウレタン系合成樹脂の分子量は、シールド層に使用されるものよりも小さいものが使用される。
また、シールド層には架橋剤が含まれていてもよい。架橋剤によって架橋すると、耐摩擦性が向上する。
【００１３】
また、シールド層の厚さは特に制限されないが、３〜８０μmであることが好ましい。シールド層の厚さが３μｍ未満であると、電磁波シールド性が不十分となることがあり、８０μｍを超えると、風合い等が粗硬になる上に、耐屈曲性、耐揉み性等の機械的特性が不十分となることがある。
また、シールド層は、その表面抵抗が１Ω／ｓｑ以下であることが好ましい。シールド層の表面抵抗が１Ω／ｓｑを超えると、シールド層の導電性が低くなるので、電磁波の電界成分から誘起される電流が導電しにくくなり、電磁波シールド性が低下することがある。
【００１４】
上述した繊維布帛とシールド層とを接着する接着剤としては、熱圧着して繊維布帛とシールド層とを接着できれば特に制限されないが、ウレタン系またはポリエステル系合成樹脂などであることが好ましい。また、２液タイプ、１液ウェットタイプなどいずれであってもよい。ウレタン系、ポリエステル系の合成樹脂に併用する架橋剤としては、イソシアネート化合物を用いることが好ましい。
また、接着剤は金属を含有してもよい。金属としては、シールド層に用いられるものと同様のものを用いることができる。
接着剤中の金属含有量は少ない方が好ましく、金属を含有する場合、接着剤中の金属含有量は、シールド層中の金属含有量よりも少ないことが好ましい。これにより、接着剤の効果が向上する。
なお、このような接着剤は、単に繊維布帛とシールド層とを接着させるだけでなく、クッション的な機能も有している。
【００１５】
上述した繊維布帛とシールド層と接着剤とからなる電磁波シールド材は、１０MHｚ〜１GHｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下である。
ここで、電磁波シールド性の値は、ＫＥＣ法（電界）に準拠して測定された値のことである。また、表面抵抗の値では、ロレスターＥＰ（三菱化学製）などの表面抵抗測定器を用い、ＪＩＳ Ｋ−７１９４に準拠して測定された値のことである。
【００１６】
このような電磁波シールド材は、衣服の裏地、電磁波シールドエプロン等のテキスタイル用途のみならず、電子機器のハウジングまたはガスケット、さらには、壁材、カーテン、ブラインダーなど様々な用途に好適に用いることができる。
【００１７】
上述した第１実施形態例の電磁波シールド材を製造する製造方法について説明する。
まず、離型シートの上に、金属含有樹脂を塗布し、乾燥させてシールド層を形成させるシールド層形成工程を行う。ここで、離型シートとは、離型紙または離型フィルムのことであり、樹脂が接着しないように表面処理が施されたものである。また、金属含有樹脂を調製する方法については金属を樹脂に均一に分散できれば特に制限されないが、例えば、樹脂を溶剤に分散させた後、得られた分散液に金属を添加し、均一になるように混合して金属含有樹脂を得る方法などが挙げられる。
次いで、シールド層の上に接着剤を塗布させる接着剤塗布工程を行う。接着剤を塗布させる際には、シールド層全面に接着剤を塗布してもよいし、点状または格子状に塗布させてもよい。次いで、接着剤の上に繊維布帛を載せ、シールド層と繊維布帛とを熱圧着する熱圧着工程とを行い、離型シートとシールド層と接着剤と繊維布帛とからなる積層シートを得る。
次いで、繊維布帛が接着剤によって圧着したシールド層を離型シートから剥離する剥離工程を行う。さらに、剥離工程の後に、積層シートを加熱温度３０〜１５０℃で加熱する加熱工程を行う。さらに、その後に、３０〜２００℃でカレンダー加工することにより加熱加圧工程を行うこともできる。
以上の工程を有することによって、電磁波シールド材を形成できる。
【００１８】
上述した製造方法において、金属含有樹脂を離型シートの上に塗布する方法、シールド層の上に接着剤を塗布させる方法については特に制限されず、例えば、金属含有樹脂や接着剤を溶剤に溶解し、得られた溶液をロールコータ、バーコータ、コンマコータを用いて塗布する方法などが挙げられる。
また、熱圧着工程における熱圧着の方法については特に制限されないが、温度１００〜１２０℃の範囲で、たとえば、圧力約０．４ＭＰａで、ニップロールを用いて熱圧着するなどの方法が挙げられる。
また、加熱工程を行う際には、加熱温度は３０℃未満であると、電磁波シールド材の機械的特性をさらに向上させることができないことがある。
また、加熱加圧工程を行う際には、加熱温度は３０℃未満であると、電磁波シールド材の機械的特性をさらに向上させることができないことがあり、２００℃を超えると、ウレタン系などの合成樹脂の耐熱温度を上回ることになり、合成樹脂が熱劣化することがある。
なお、加熱加圧工程を行わない場合には、加熱工程における加熱温度は３０〜２００℃であることが好ましい。
【００１９】
上述した第１実施形態例の電磁波シールド材にあっては、繊維布帛の片面もしくは両面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成されている電磁波シールド材であり、シールド層には金属が含まれるので、電磁波シールド性が向上する。また、接着剤によってシールド層を繊維布帛にラミネートするので、繊維布帛がどのようなものであってもシールド層を形成させることができるので、繊維布帛の特性に制限がなくなる。また、シールド層は金属のみではなく、樹脂が含まれるので、シールド層は柔軟であり、結果として最終的に得られる電磁波シールド材は柔軟性を有し、耐屈曲性、耐揉み性、耐摩擦性など機械的特性に優れている。そのため、電磁波シールド材に外力がかかっても、電磁波シールド材が破損しないので、導電性が低下することがない。
また、電磁波シールド材が、１０MHｚ〜１GHｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下であり、低周波から中高周波までの電磁波を十分にシールドしているので、電磁波による他の電子機器や家庭電化製品に誤作動などの不良、その他の様々な影響を抑制できる。
【００２０】
また、シールド層は、その表面抵抗が１Ω／ｓｑ以下であると、電磁波を効率的に導電することができるので、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
また、シールド層に含まれる金属は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルの中から選ばれた少なくとも一種以上であると、金属が高導電性であるため、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
また、シールド層は、金属を１０〜９５重量％含有すると、最終的に得られる電磁波シールド材が、さらに優れた機械的特性と電磁波シールド性とを兼ね備えたものになる。
【００２１】
また、シールド層は、厚さが３〜８０μmであると、最終的に得られる電磁波シールド材が、さらに優れた機械的特性と電磁波シールド性とを兼ね備えたものになる。
また、金属は、鱗片状金属と超微粉状金属とが併用されていると、鱗片状金属と鱗片状金属との間に超微粉状金属が入り込み、金属の充填率が増加するため、シールド層の耐屈曲性、耐揉み性がさらに向上し、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
また、繊維布帛は、織物、編物および不織布から選ばれた少なくとも１種であり、これらの中で特に織物は強度が優れているので、最終的に得られる電磁波シールド材の機械的特性がさらに向上する。また、接着剤を用いてシールド層を容易に熱圧着できる。
【００２２】
また、上述した第１実施形態例の電磁波シールド材の製造方法にあっては、ラミネート加工して電磁波シールド材を得る。そのため、接着剤によって金属含有樹脂からなるシールド層を繊維布帛の上に均一かつ容易に形成させることができる。結果として、電磁波シールド材の生産性が高くなり、コストが低下する。また、このような方法では、熱圧着で製造されるため、シールド層を薄くすることで、最終的に得られる電磁波シールド材の厚さを薄くでき、軽量化が図れる。電磁波シールド材の厚さを薄くしても、本実施形態例では、シールド層の導電性が高いので、最終的に得られる電磁波シールド性を高くできる。また、接着剤を用いて繊維布帛とシールド層とを熱圧着するので、繊維布帛には、布帛の組織はコーティングや直接付与することができない様な密度の低い織物や編物やメッシュ素材を筆頭に、含浸による加工が困難な繊維布帛などを使用でき、繊維布帛の適用範囲が広くなる。
【００２３】
また、剥離工程後に、積層シートを加熱する加熱工程を有すると、最終的に得られる電磁波シールド材の機械的特性がさらに向上する。
また、加熱工程では、加熱温度が３０〜１５０℃であり、かつ、剥離工程後に、加熱工程で加熱された積層シートを加熱温度３０〜２００℃で加熱しながら加圧する加熱加圧工程を有すると、寸法安定性が向上する上に、金属含有樹脂が圧縮されて導電性金属間の接触面積が増加するので、シールド層の導電性がさらに向上し、結果として最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
【００２４】
（第２実施形態例）
本発明の第２実施形態例について説明する。第２実施形態例の電磁波シールド材は、繊維布帛の片面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成され、繊維布帛のもう一方の片面に粘着剤層が形成されているものである。
この第２実施形態例の特徴は、繊維布帛の片面に粘着剤層が形成されていることである。粘着剤層に含まれる粘着剤としては、例えば、ウレタン系ホットメルト樹脂などが挙げられる。
また、粘着剤層の厚さは、１０〜１００μｍであることが好ましい。１０μｍ未満であると、接着力が弱くなることがあり、１００μｍを超えると、コストが増加することがある。
【００２５】
この第２実施形態例の電磁波シールド材の製造方法は、ラミネート加工を行った後に、繊維布帛上に粘着剤からなる粘着剤層を形成させる粘着剤層形成工程を行う。
粘着剤形成工程において、繊維布帛の上に粘着剤層を形成させる方法としては、例えば、粘着剤を溶剤に溶解し、得られた溶液を、ロールコータ、バーコータ、コンマコータを用いて塗布する方法、離型シートの上に粘着剤溶液を塗布し、粘着剤層を形成させてから、粘着剤層と繊維布帛とを貼り合わせる方法などが挙げられる。
【００２６】
上述した第２実施形態例の電磁波シールド材にあっては、繊維布帛の片面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成され、繊維布帛のもう一方の片面に粘着剤層が形成されている電磁波シールド材である。このように、粘着剤層を有しているので、最終的に得られる電磁波シールド材を、電磁波をシールドしようとする筐体などに容易に貼付できる。例えば、ガスケットの芯材となるウレタンフォームに電磁波シールド材を容易に圧着できる。また、電磁波シールドルームの壁などに容易に圧着できる。その結果、電磁波シールドガスケットや電磁波シールドルームを製造する際の作業の作業効率が向上するため、建築用途に好適である。
また、上述した第２実施形態例の電磁波シールド材の製造方法にあっては、ラミネート加工を行った後に、繊維布帛上に粘着剤からなる粘着剤層を形成させる粘着剤層形成工程を行う。そのため、複雑な工程を有しておらず、粘着剤層を有する電磁波シールド材を容易に製造できるので、生産性が高く、コストが低下する。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
なお、本実施例では、得られた電磁波シールド材を下記の方法で評価した。
目 付：ＪＩＳ Ｌ−１０９６（６．４．２法）により求めた。
厚 さ：ＪＩＳ Ｌ−１０９６（６．５法）により求めた。
電磁波シールド性：ＫＥＣ法（電界）にて１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの領域で測定した。
表面抵抗：ロレスターＥＰ（三菱化学製）にて測定した。
耐摩耗性：ＪＩＳ Ｌ−１０９６（８．１７．１ Ａ−２法）に準じて測定した。
耐揉み性：ＪＩＳ Ｌ−０２１７（１０３）に準じ、洗濯回数５回、洗剤は使用しないで洗濯した後、表面抵抗を測定した。
【００２８】
（例１）
７５デニール／７２フィラメントのポリエステル繊維を縦１１６本／インチ、緯８５本／インチに打ちこまれ、目付けが９０ｇ／ｃｍ２ のポリエステル平織物をノニオン系界面活性剤にて精練し、１８０℃で１分間熱処理を施した。次いで、鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３６重量％とポリウレタン樹脂４重量％、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３０重量％とトルエン７０重量％との混合溶媒（以下、ＤＭＦ／ＴＯＬという）６０重量％からなる銀含有ポリウレタン樹脂液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂液を離型紙上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥してシールド層を得た。このシールド層の厚さは１０μｍ、銀含有率は９０．０重量％であった。
次いで、２液ポリウレタン樹脂３０重量％と、架橋剤イソシアネート１２重量％と、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶剤５８重量％とからなる接着剤溶液を調製した。そして、この接着剤溶液をシールド層の上に、厚さ１５μｍになるようにコンマコータで塗布した。次いで、１２０℃で３分間乾燥して接着剤層を形成させた。次いで、接着剤層の上にポリエステル平織物を貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して積層シートを得た。
得られた積層シートを６０℃に加温した部屋に２４時間放置して接着剤の硬化を十分行った後、離型紙から繊維布帛が圧着したシールド層を剥離して、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００２９】
（例２）
例１と同様のポリエステル平織物に、銀含有ウレタン樹脂溶液をコンマコータによって直接塗布し、１２０℃で乾燥させてシールド層を形成させて、電磁波シールド材を得た。なお、乾燥後のシールド層の厚さは１０μｍとなるようにした。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３０】
（例３）
例１と同様のポリエステル平織物の片面に、真空蒸着法にて厚さ０．１μｍのアルミニウム薄膜層を形成させて、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
（例４）
例１と同様のポリエステル平織物の片面に、真空蒸着法にて厚さ０．１μｍの銀薄膜層を形成させて、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３１】
（例５）
例１と同様のポリエステル平織物の片面に、無電解めっき法にてポリエステル平織物繊維重量に対して４０重量％ の銅をめっきした後、さらに無電解めっき法にてポリエステル平織物繊維重量に対して１０重量％のニッケルをめっきして、銅およびニッケルからなるシールド層の厚さが１．５μｍの電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３２】
（例６）
７０デニール／６８フィラメントのナイロン６−６フィラメント糸を打ちこみ本数１２０本×９０本で製織したタフタ織物を、ノニオン系界面活性剤にて精練し、１８０℃で１分間熱処理した。次いで、ナイロンタフタ織物の片面を鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３６重量％とポリウレタン樹脂４重量％とＤＭＦ／ＴＯＬ６０重量％とからなる銀含有ポリウレタン樹脂液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂液を、離型紙上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥してシールド層を得た。このシールド層の厚さ１０μｍ、銀含有率は９０．０％であった。
次いで、シールド層の上に、２液ポリウレタン樹脂３０重量％、架橋剤イソシアネート１２重量％と、ＭＥＫ溶剤５８重量％とからなる接着剤溶液を厚さ１５μｍになるようにコンマコータで塗布した。次いで、１２０℃で３分間乾燥して接着剤層を得た。次いで、接着剤層の上にナイロンタフタ織物を貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して、積層シートを得た。
得られた積層シートを６０℃に加温した部屋に２４時間放置して接着剤の硬化を十分行った後、離型紙から繊維布帛が圧着したシールド層を剥離して、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３３】
（例７）
例５と同様のナイロンタフタ織物を塩化第一錫の希塩酸溶液に浸漬後、水洗し、硝酸銀のアンモニア溶液に還元剤としてホルマリンを加えた銀めっき浴に浸漬して銀めっきを行い、水洗し乾燥して、銀からなるシールド層の厚さが電磁波シールド材を得た。この銀付着量はナイロンタフタ織物の重量に対して２３重量％であり、１．６μｍの電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３４】
（例８）
例１と同様のポリエステル平織物をノニオン系界面活性剤にて精練し、１８０℃で１分間熱処理を施した。次いで、鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３６重量％とポリウレタン樹脂４重量％、ＤＭＦ／ＴＯＬ６０重量％からなる銀含有ポリウレタン樹脂液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂液を離型紙上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥してシールド層を得た。このシールド層の厚さは１０μｍ、銀含有率は９０．０重量％であった。
次いで、鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３重量％と２液ポリウレタン樹脂３２重量％と架橋剤イソシアネート３重量％とトルエン溶剤６２重量％とからなる銀含有ポリウレタン樹脂接着溶液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂接着溶液をシールド層の上に、厚さ１５μｍになるようにコンマコータで塗布し、次いで、１２０℃で３分間乾燥して接着剤層を形成させた。この接着剤層の銀含有率は７．９重量％であった。
【００３５】
次いで、接着剤層の上にポリエステル平織物を貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して積層シートを得た。
得られた積層シートを６０℃に加温した部屋に２４時間放置して接着剤の硬化を十分行った後、離型紙から繊維布帛が圧着したシールド層を剥離した。次いで、ホットメルト樹脂３８重量％、トルエン溶剤６２重量％からなるホットメルト樹脂液を調製した。そして、このホットメルト樹脂液を離型紙の上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を形成させた。次いで、この粘着剤層とポリエステル平織物とを貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して、粘着剤層が形成されたラミネート加工品を得た。次いで、離型紙から粘着剤層が形成されたラミネート加工品を剥離して、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
（例１〜５の結果）
例１の電磁波シールド材は、ポリエステル平織物の片面に接着剤層を介してシールド層が形成されているので、表面抵抗が小さく、優れた電磁波シールド性を有し、かつ耐摩耗性、耐揉み性に優れていた。
例２の電磁波シールド材は、コーティング法により得たものであるので、表面抵抗値が高かった上に、揉みによる抵抗値の増加が大きく、電磁波シールド性も劣っていた。
また、例３および４の電磁波シールド材は、金属を真空蒸着させてシールド層を形成させたものであるので、金属の付着量が少なく、表面抵抗が高かった。また、揉みによる抵抗値は無限大となり、さらに電磁波シールド性も低くかった。
また、例５の電磁波シールド材は、銅／ニッケルをめっきしてシールド層を形成させたものであるので、表面抵抗および電磁波シールド性は十分満足できるが、揉み試験により表面抵抗が大きく増加した。
【００３８】
（例６，７の結果）
例６の電磁波シールド材は、タフタ織物の片面に金属を含有した接着剤を介してシールド層を形成させたものであるので、表面抵抗が小さく、優れた電磁波シールド性を有し、かつ耐摩耗性、耐揉み性に優れていた。
例７の電磁波シールド材は、銀めっきによってシールド層を形成させたものであるので、銀めっき品は表面抵抗および電磁波シールド性は満足できるが、揉み試験によって表面抵抗が増加した。
【００３９】
（例８の結果）
例８の電磁波シールド材は、ポリエステル平織物の片面に、金属を含有する接着剤層を介してシールド層を形成させ、ポリエステル平織物のもう一方の片面に粘着剤層を形成させたもので、表面抵抗値が低く、優れた電磁波シールド性を有し、かつ耐磨耗性や耐揉み性に優れていた。その上、粘着剤層を有するため施工性にも優れていた。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁波シールド性が向上し、電子機器や家電製品や、その他様々なものへの電磁波の悪影響を抑制できる。また、電磁波シールド材は機械的特性に優れているので、電磁波シールド層に外力がかかっても導電性が低下することがない。また、シールド層を繊維布帛の上に容易に形成させることができるので、電磁波シールド材の生産性が高くなり、コストが低下する。また、シールド層を薄くできるので、最終的に得られる電磁波シールド材の厚さを薄くでき、軽量化が図れる。また、繊維布帛には、密度の低い織物や編物やメッシュ素材、含浸による加工が困難な繊維布帛などを使用できるので、繊維布帛に制限が無くなる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄くて軽量、かつ柔軟性に富む電磁波シールド材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エレクトロニクス技術の進歩で、電子機器、家庭電化製品および携帯電話機等が広く用いられ、さらにこれらを無線によって接続する技術も開発されている。これらは社会生活に大きく役立っているが、その反面、これらの電子機器などから発生した電磁波によって、他の電子機器や家庭電化製品に誤作動などの不良が発生することが問題となっている。また、その他にも様々な影響を及ぼすとも言われている。そこで、この電磁波の問題を解消するために、電磁波をシールドする電磁波シールド材が多数提案されている。
例えば、繊維布帛、特に不織布表面に、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング法により金属層を形成した電磁波シールド材が数多く提案されている。しかしながら、このような電磁波シールド材は、軽量であるが、金属層の厚さに上限があるため十分な電磁波シールド性が得られにくい。また、屈曲や折り曲げによって亀裂が入り易く、導電性効果が低下することがあった。
【０００３】
また、特開昭６２−２３８６９８号公報および特開昭６３−２６２９００号公報では、無電解金属めっき法により金属層を形成させた不織布からなる電磁波シールド材が提案されている。この電磁波シールド材では、電磁波シールド性が向上するが、上記提案と同様に、屈曲や折り曲げによって亀裂が入りやすく、さらには、耐摩耗性および耐揉み性などの機械的特性が不十分であり、外力によって導電性が低下することがあった。また、金属層のめっきは生産性が低いため、コストが高かった。
さらに、特開２０００−２０８９８４号公報では、布帛に金属を直接コーティングしたり、含浸して得た電磁波シールド材が提案されているが、用いる布帛は凹凸を有し、金属を直接コーティングしたり樹脂を含浸させて電磁波シールド性を発現させると、金属を含有する層を厚くしなければならなかった。その結果、電磁波シールド性の優れた銀、白金などの金属を使用すると、コストが非常に高かった。その上、得られる電磁波シールド材は金属を含有する層の厚さが厚いために風合いが硬く、金属を含有する層の厚みが不均一であった。また、このような電磁波シールド材は容易に製造できないので、生産性が低く、コストが高かった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来提案されている電磁波シールド材では、十分な電磁波シールド性を得ようとすると、耐摩耗性および耐揉み性等の機械的特性が不十分となり、外力によって変形したときに破損して電磁波シールド性が低下することがあった。また、製造が容易ではないので生産性が低く、コストが高かった。
また、従来の電磁波シールド材では、密度の低い繊維布帛を用いると、繊維布帛の裏側まで金属含有樹脂が達する、いわゆる裏通り現象が起きるため、使用できる繊維布帛に制限があるという問題もあった。
本発明は、このような従来の電磁波シールド材の欠点に鑑みて、低周波から中高周波までの広域に渡り、優れた電磁波シールド性および導電性を有し、薄くて軽量で、耐屈曲性、耐揉み性などの柔軟性、耐摩耗性に優れた電磁波シールド材の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁波シールド材の製造方法は、離型シートの上に、金属含有樹脂を塗布してシールド層を形成させるシールド層形成工程と、
前記シールド層の上に接着剤を塗布させる接着剤塗布工程と、
前記接着剤の上に繊維布帛を載せ、前記シールド層と前記繊維布帛とを熱圧着して、離型シートとシールド層と接着剤と繊維布帛とからなる積層シートを得る熱圧着工程と、
前記繊維布帛が圧着した前記シールド層を前記離型シートから剥離する剥離工程と、
前記剥離工程後に、前記積層シートを加熱する加熱工程とを有することを特徴とする。なお、本明細書において、上述したシールド層形成工程と接着剤塗布工程と熱圧着工程と剥離工程とからなる方法をラミネート加工という。
本発明の電磁波シールド材の製造方法では、前記加熱工程での加熱温度が３０〜２００℃であることが好ましい。
または、前記加熱工程では、加熱温度が３０〜１５０℃であり、かつ、前記剥離工程後に、前記加熱工程で加熱された積層シートを加熱温度３０〜２００℃で加熱しながら加圧する加熱加圧工程を有することが好ましい。
この製造方法により製造された電磁波シールド材は、繊維布帛の片面もしくは両面に、金属含有樹脂からなるシールド層が接着剤を介して接着されている電磁波シールド材であって、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、かつ、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下であるものとなる。
前記シールド層は、その表面抵抗が１Ω／ｓｑ以下であることが好ましい。
【０００６】
また、前記接着剤は金属を含有することができる。
また、前記シールド層に含まれる金属は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルの中から選ばれた少なくとも一種以上であることが好ましい。
また、前記接着剤に含まれる金属は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルの中から選ばれた少なくとも一種以上であってもよい。
また、前記シールド層は、前記金属を１０〜９５重量％含有することが好ましい。
また、前記シールド層は、厚さが３〜８０μmであることが好ましい。
また、前記金属は、鱗片状金属と超微粉状金属とが併用されていることが好ましい。
また、前記金属は、平均粒子径が０．１〜２０．０μmであることが好ましい。
また、前記繊維布帛は、織物、編物および不織布から選ばれた少なくとも１種であることが好ましい。
【０００７】
本発明の電磁波シールド材の製造方法では、前記剥離工程後に、前記繊維布帛上に粘着剤からなる粘着剤層を形成させる粘着剤層形成工程を有することができる。
この製造方法により製造された電磁波シールド材は、繊維布帛の片面に、金属含有樹脂からなるシールド層が接着剤を介して接着され、繊維布帛のもう一方の片面に粘着剤層が形成されている電磁波シールド材であって、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、かつ、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下であるものとなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、ラミネート加工によって電磁波シールド材を得ることを基本とし、これによらずしては、本発明の目的は達成できない。
（第１実施形態例）
本発明の第１実施形態例について説明する。第１実施形態例の電磁波シールド材は、繊維布帛の片面もしくは両面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成されているものである。
繊維布帛に使用される繊維としては、例えば、綿、レーヨン、麻等のセルロース繊維、アセテート、トリアセテート等の半合成繊維、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのホモポリエステル、ポリエステルの繰り返し単位を構成する酸性分とイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸またはアジピン酸などの脂肪族ジカルボン酸などとが共重合したポリエステル繊維、ナイロン６−６、ナイロン６、ナイロン１２、ナイロン４−６、さらにはナイロン６などにポリアルキレングリコール、ジカルボン酸やアミンなどを共重合したポリアミド繊維、パラフェニレンテレフタルアミドおよび芳香族エーテルとの共重合に代表されるアラミド繊維、ポリアクリルニトリル繊維、サルフォン系繊維などが例示される。
このような繊維には、原糸の製造工程や加工工程での生産性、繊維特性を改善するために、通常使用されている各種添加剤、加工剤を含んでもよい。このような添加剤、加工材としては、例えば、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、平滑剤、帯電防止剤、可塑剤、増粘剤、顔料、難燃剤などが挙げられる。
【０００９】
また、繊維布帛は、織物、編物、不織布から選ばれた少なくとも１種が使用されるが、これらの繊維布帛の中でも、軽量性、柔軟性、強度の面から、織物が好ましく用いられる。織物としてはメッシュ状のものも使用することができる。
また、繊維布帛の厚さは特に制限されないが、軽量性、柔軟性を考慮すると、０．０１〜５．００mmであることが好ましく、０．０５〜１．００mmであることがさらに好ましい。繊維布帛の厚さが０．０１ｍｍ未満であると、繊維布帛の強度が低下し、結果として最終的に得られる電磁波シールド材の強度が低下することがある。また、１．００ｍｍを超えると、柔軟性が失われる上に、軽量性が失われる。
【００１０】
このような繊維布帛の上に形成されるシールド層は、金属を含有する樹脂層からなる。
使用される金属としては、導電性を有していれば特に制限されないが、例えば、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、亜鉛、白金、チタン、コバルト、ベリリウム、パラジウムなどの金属、またこれらの金属を含む合金などが挙げられる。これらの中でも、特に、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルから選ばれる１種以上の金属を用いることが好ましい。これらの金属は導電性が高いので、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性が向上する。
【００１１】
また、これらの金属は、鱗片状金属と超微粉状金属とを併用することが好ましい。ここで、超微粉状とは、略球形の粉であり、平均粒子径が５μｍ以下のものである。
また、金属は、平均粒子径が０．１〜２０．０μmであることが好ましい。金属の平均粒子径が０．１μｍ未満であると、接触抵抗が大きくなり、電磁波シールド性が低下することがあり、２０．０μｍを超えると、 電磁波シールド材にスジが入り、均一な塗膜が形成できず、機械的特性をも低下させることがある。
シールド層中の金属の含有量は、１０〜９５重量％であることが好ましく、５０〜９０重量％がさらに好ましい。この範囲の中でも、金属種によって、好ましい上限または下限が異なるが、いずれにしても、電磁波シールドに対し必要以上に金属含有量が多くなると、耐屈曲性、耐揉み性等の柔軟性が低下することがあり、また少なすぎると電磁波シールド性が十分に発現しないことがある。
【００１２】
樹脂としては層を形成できれば特に制限されないが、例えば、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、アクリル系、シリコーン系、ポリフッ素系、ポリエチレン系、スチレンブタジエン系、ニトリルブタジエン系、エポキシ系などの合成樹脂が挙げられる。このような合成樹脂は、溶剤に溶解したもの、水に乳化分散したエマルジョンの形態のものが使用できる。これらの中でも、ウレタン系合成樹脂が好ましい。また、後述する接着剤にもウレタン系合成樹脂が用いられる場合には、接着剤に用いられるウレタン系合成樹脂の分子量は、シールド層に使用されるものよりも小さいものが使用される。
また、シールド層には架橋剤が含まれていてもよい。架橋剤によって架橋すると、耐摩擦性が向上する。
【００１３】
また、シールド層の厚さは特に制限されないが、３〜８０μmであることが好ましい。シールド層の厚さが３μｍ未満であると、電磁波シールド性が不十分となることがあり、８０μｍを超えると、風合い等が粗硬になる上に、耐屈曲性、耐揉み性等の機械的特性が不十分となることがある。
また、シールド層は、その表面抵抗が１Ω／ｓｑ以下であることが好ましい。シールド層の表面抵抗が１Ω／ｓｑを超えると、シールド層の導電性が低くなるので、電磁波の電界成分から誘起される電流が導電しにくくなり、電磁波シールド性が低下することがある。
【００１４】
上述した繊維布帛とシールド層とを接着する接着剤としては、熱圧着して繊維布帛とシールド層とを接着できれば特に制限されないが、ウレタン系またはポリエステル系合成樹脂などであることが好ましい。また、２液タイプ、１液ウェットタイプなどいずれであってもよい。ウレタン系、ポリエステル系の合成樹脂に併用する架橋剤としては、イソシアネート化合物を用いることが好ましい。
また、接着剤は金属を含有してもよい。金属としては、シールド層に用いられるものと同様のものを用いることができる。
接着剤中の金属含有量は少ない方が好ましく、金属を含有する場合、接着剤中の金属含有量は、シールド層中の金属含有量よりも少ないことが好ましい。これにより、接着剤の効果が向上する。
なお、このような接着剤は、単に繊維布帛とシールド層とを接着させるだけでなく、クッション的な機能も有している。
【００１５】
上述した繊維布帛とシールド層と接着剤とからなる電磁波シールド材は、１０MHｚ〜１GHｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下である。
ここで、電磁波シールド性の値は、ＫＥＣ法（電界）に準拠して測定された値のことである。また、表面抵抗の値では、ロレスターＥＰ（三菱化学製）などの表面抵抗測定器を用い、ＪＩＳ Ｋ−７１９４に準拠して測定された値のことである。
【００１６】
このような電磁波シールド材は、衣服の裏地、電磁波シールドエプロン等のテキスタイル用途のみならず、電子機器のハウジングまたはガスケット、さらには、壁材、カーテン、ブラインダーなど様々な用途に好適に用いることができる。
【００１７】
上述した第１実施形態例の電磁波シールド材を製造する製造方法について説明する。
まず、離型シートの上に、金属含有樹脂を塗布し、乾燥させてシールド層を形成させるシールド層形成工程を行う。ここで、離型シートとは、離型紙または離型フィルムのことであり、樹脂が接着しないように表面処理が施されたものである。また、金属含有樹脂を調製する方法については金属を樹脂に均一に分散できれば特に制限されないが、例えば、樹脂を溶剤に分散させた後、得られた分散液に金属を添加し、均一になるように混合して金属含有樹脂を得る方法などが挙げられる。
次いで、シールド層の上に接着剤を塗布させる接着剤塗布工程を行う。接着剤を塗布させる際には、シールド層全面に接着剤を塗布してもよいし、点状または格子状に塗布させてもよい。次いで、接着剤の上に繊維布帛を載せ、シールド層と繊維布帛とを熱圧着する熱圧着工程とを行い、離型シートとシールド層と接着剤と繊維布帛とからなる積層シートを得る。
次いで、繊維布帛が接着剤によって圧着したシールド層を離型シートから剥離する剥離工程を行う。さらに、剥離工程の後に、積層シートを加熱温度３０〜１５０℃で加熱する加熱工程を行う。さらに、その後に、３０〜２００℃でカレンダー加工することにより加熱加圧工程を行うこともできる。
以上の工程を有することによって、電磁波シールド材を形成できる。
【００１８】
上述した製造方法において、金属含有樹脂を離型シートの上に塗布する方法、シールド層の上に接着剤を塗布させる方法については特に制限されず、例えば、金属含有樹脂や接着剤を溶剤に溶解し、得られた溶液をロールコータ、バーコータ、コンマコータを用いて塗布する方法などが挙げられる。
また、熱圧着工程における熱圧着の方法については特に制限されないが、温度１００〜１２０℃の範囲で、たとえば、圧力約０．４ＭＰａで、ニップロールを用いて熱圧着するなどの方法が挙げられる。
また、加熱工程を行う際には、加熱温度は３０℃未満であると、電磁波シールド材の機械的特性をさらに向上させることができないことがある。
また、加熱加圧工程を行う際には、加熱温度は３０℃未満であると、電磁波シールド材の機械的特性をさらに向上させることができないことがあり、２００℃を超えると、ウレタン系などの合成樹脂の耐熱温度を上回ることになり、合成樹脂が熱劣化することがある。
なお、加熱加圧工程を行わない場合には、加熱工程における加熱温度は３０〜２００℃であることが好ましい。
【００１９】
上述した第１実施形態例の電磁波シールド材にあっては、繊維布帛の片面もしくは両面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成されている電磁波シールド材であり、シールド層には金属が含まれるので、電磁波シールド性が向上する。また、接着剤によってシールド層を繊維布帛にラミネートするので、繊維布帛がどのようなものであってもシールド層を形成させることができるので、繊維布帛の特性に制限がなくなる。また、シールド層は金属のみではなく、樹脂が含まれるので、シールド層は柔軟であり、結果として最終的に得られる電磁波シールド材は柔軟性を有し、耐屈曲性、耐揉み性、耐摩擦性など機械的特性に優れている。そのため、電磁波シールド材に外力がかかっても、電磁波シールド材が破損しないので、導電性が低下することがない。
また、電磁波シールド材が、１０MHｚ〜１GHｚの電磁波の電界成分を３０ｄＢ以上シールドする電磁波シールド性を有し、表面抵抗が５Ω／ｓｑ以下であり、低周波から中高周波までの電磁波を十分にシールドしているので、電磁波による他の電子機器や家庭電化製品に誤作動などの不良、その他の様々な影響を抑制できる。
【００２０】
また、シールド層は、その表面抵抗が１Ω／ｓｑ以下であると、電磁波を効率的に導電することができるので、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
また、シールド層に含まれる金属は、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケルの中から選ばれた少なくとも一種以上であると、金属が高導電性であるため、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
また、シールド層は、金属を１０〜９５重量％含有すると、最終的に得られる電磁波シールド材が、さらに優れた機械的特性と電磁波シールド性とを兼ね備えたものになる。
【００２１】
また、シールド層は、厚さが３〜８０μmであると、最終的に得られる電磁波シールド材が、さらに優れた機械的特性と電磁波シールド性とを兼ね備えたものになる。
また、金属は、鱗片状金属と超微粉状金属とが併用されていると、鱗片状金属と鱗片状金属との間に超微粉状金属が入り込み、金属の充填率が増加するため、シールド層の耐屈曲性、耐揉み性がさらに向上し、最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
また、繊維布帛は、織物、編物および不織布から選ばれた少なくとも１種であり、これらの中で特に織物は強度が優れているので、最終的に得られる電磁波シールド材の機械的特性がさらに向上する。また、接着剤を用いてシールド層を容易に熱圧着できる。
【００２２】
また、上述した第１実施形態例の電磁波シールド材の製造方法にあっては、ラミネート加工して電磁波シールド材を得る。そのため、接着剤によって金属含有樹脂からなるシールド層を繊維布帛の上に均一かつ容易に形成させることができる。結果として、電磁波シールド材の生産性が高くなり、コストが低下する。また、このような方法では、熱圧着で製造されるため、シールド層を薄くすることで、最終的に得られる電磁波シールド材の厚さを薄くでき、軽量化が図れる。電磁波シールド材の厚さを薄くしても、本実施形態例では、シールド層の導電性が高いので、最終的に得られる電磁波シールド性を高くできる。また、接着剤を用いて繊維布帛とシールド層とを熱圧着するので、繊維布帛には、布帛の組織はコーティングや直接付与することができない様な密度の低い織物や編物やメッシュ素材を筆頭に、含浸による加工が困難な繊維布帛などを使用でき、繊維布帛の適用範囲が広くなる。
【００２３】
また、剥離工程後に、積層シートを加熱する加熱工程を有すると、最終的に得られる電磁波シールド材の機械的特性がさらに向上する。
また、加熱工程では、加熱温度が３０〜１５０℃であり、かつ、剥離工程後に、加熱工程で加熱された積層シートを加熱温度３０〜２００℃で加熱しながら加圧する加熱加圧工程を有すると、寸法安定性が向上する上に、金属含有樹脂が圧縮されて導電性金属間の接触面積が増加するので、シールド層の導電性がさらに向上し、結果として最終的に得られる電磁波シールド材の電磁波シールド性がさらに向上する。
【００２４】
（第２実施形態例）
本発明の第２実施形態例について説明する。第２実施形態例の電磁波シールド材は、繊維布帛の片面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成され、繊維布帛のもう一方の片面に粘着剤層が形成されているものである。
この第２実施形態例の特徴は、繊維布帛の片面に粘着剤層が形成されていることである。粘着剤層に含まれる粘着剤としては、例えば、ウレタン系ホットメルト樹脂などが挙げられる。
また、粘着剤層の厚さは、１０〜１００μｍであることが好ましい。１０μｍ未満であると、接着力が弱くなることがあり、１００μｍを超えると、コストが増加することがある。
【００２５】
この第２実施形態例の電磁波シールド材の製造方法は、ラミネート加工を行った後に、繊維布帛上に粘着剤からなる粘着剤層を形成させる粘着剤層形成工程を行う。
粘着剤形成工程において、繊維布帛の上に粘着剤層を形成させる方法としては、例えば、粘着剤を溶剤に溶解し、得られた溶液を、ロールコータ、バーコータ、コンマコータを用いて塗布する方法、離型シートの上に粘着剤溶液を塗布し、粘着剤層を形成させてから、粘着剤層と繊維布帛とを貼り合わせる方法などが挙げられる。
【００２６】
上述した第２実施形態例の電磁波シールド材にあっては、繊維布帛の片面に、接着剤を介して金属含有樹脂からなるシールド層が形成され、繊維布帛のもう一方の片面に粘着剤層が形成されている電磁波シールド材である。このように、粘着剤層を有しているので、最終的に得られる電磁波シールド材を、電磁波をシールドしようとする筐体などに容易に貼付できる。例えば、ガスケットの芯材となるウレタンフォームに電磁波シールド材を容易に圧着できる。また、電磁波シールドルームの壁などに容易に圧着できる。その結果、電磁波シールドガスケットや電磁波シールドルームを製造する際の作業の作業効率が向上するため、建築用途に好適である。
また、上述した第２実施形態例の電磁波シールド材の製造方法にあっては、ラミネート加工を行った後に、繊維布帛上に粘着剤からなる粘着剤層を形成させる粘着剤層形成工程を行う。そのため、複雑な工程を有しておらず、粘着剤層を有する電磁波シールド材を容易に製造できるので、生産性が高く、コストが低下する。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
なお、本実施例では、得られた電磁波シールド材を下記の方法で評価した。
目 付：ＪＩＳ Ｌ−１０９６（６．４．２法）により求めた。
厚 さ：ＪＩＳ Ｌ−１０９６（６．５法）により求めた。
電磁波シールド性：ＫＥＣ法（電界）にて１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの領域で測定した。
表面抵抗：ロレスターＥＰ（三菱化学製）にて測定した。
耐摩耗性：ＪＩＳ Ｌ−１０９６（８．１７．１ Ａ−２法）に準じて測定した。
耐揉み性：ＪＩＳ Ｌ−０２１７（１０３）に準じ、洗濯回数５回、洗剤は使用しないで洗濯した後、表面抵抗を測定した。
【００２８】
（例１）
７５デニール／７２フィラメントのポリエステル繊維を縦１１６本／インチ、緯８５本／インチに打ちこまれ、目付けが９０ｇ／ｃｍ２ のポリエステル平織物をノニオン系界面活性剤にて精練し、１８０℃で１分間熱処理を施した。次いで、鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３６重量％とポリウレタン樹脂４重量％、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３０重量％とトルエン７０重量％との混合溶媒（以下、ＤＭＦ／ＴＯＬという）６０重量％からなる銀含有ポリウレタン樹脂液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂液を離型紙上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥してシールド層を得た。このシールド層の厚さは１０μｍ、銀含有率は９０．０重量％であった。
次いで、２液ポリウレタン樹脂３０重量％と、架橋剤イソシアネート１２重量％と、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶剤５８重量％とからなる接着剤溶液を調製した。そして、この接着剤溶液をシールド層の上に、厚さ１５μｍになるようにコンマコータで塗布した。次いで、１２０℃で３分間乾燥して接着剤層を形成させた。次いで、接着剤層の上にポリエステル平織物を貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して積層シートを得た。
得られた積層シートを６０℃に加温した部屋に２４時間放置して接着剤の硬化を十分行った後、離型紙から繊維布帛が圧着したシールド層を剥離して、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００２９】
（例２）
例１と同様のポリエステル平織物に、銀含有ウレタン樹脂溶液をコンマコータによって直接塗布し、１２０℃で乾燥させてシールド層を形成させて、電磁波シールド材を得た。なお、乾燥後のシールド層の厚さは１０μｍとなるようにした。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３０】
（例３）
例１と同様のポリエステル平織物の片面に、真空蒸着法にて厚さ０．１μｍのアルミニウム薄膜層を形成させて、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
（例４）
例１と同様のポリエステル平織物の片面に、真空蒸着法にて厚さ０．１μｍの銀薄膜層を形成させて、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３１】
（例５）
例１と同様のポリエステル平織物の片面に、無電解めっき法にてポリエステル平織物繊維重量に対して４０重量％ の銅をめっきした後、さらに無電解めっき法にてポリエステル平織物繊維重量に対して１０重量％のニッケルをめっきして、銅およびニッケルからなるシールド層の厚さが１．５μｍの電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３２】
（例６）
７０デニール／６８フィラメントのナイロン６−６フィラメント糸を打ちこみ本数１２０本×９０本で製織したタフタ織物を、ノニオン系界面活性剤にて精練し、１８０℃で１分間熱処理した。次いで、ナイロンタフタ織物の片面を鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３６重量％とポリウレタン樹脂４重量％とＤＭＦ／ＴＯＬ６０重量％とからなる銀含有ポリウレタン樹脂液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂液を、離型紙上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥してシールド層を得た。このシールド層の厚さ１０μｍ、銀含有率は９０．０％であった。
次いで、シールド層の上に、２液ポリウレタン樹脂３０重量％、架橋剤イソシアネート１２重量％と、ＭＥＫ溶剤５８重量％とからなる接着剤溶液を厚さ１５μｍになるようにコンマコータで塗布した。次いで、１２０℃で３分間乾燥して接着剤層を得た。次いで、接着剤層の上にナイロンタフタ織物を貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して、積層シートを得た。
得られた積層シートを６０℃に加温した部屋に２４時間放置して接着剤の硬化を十分行った後、離型紙から繊維布帛が圧着したシールド層を剥離して、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３３】
（例７）
例５と同様のナイロンタフタ織物を塩化第一錫の希塩酸溶液に浸漬後、水洗し、硝酸銀のアンモニア溶液に還元剤としてホルマリンを加えた銀めっき浴に浸漬して銀めっきを行い、水洗し乾燥して、銀からなるシールド層の厚さが電磁波シールド材を得た。この銀付着量はナイロンタフタ織物の重量に対して２３重量％であり、１．６μｍの電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３４】
（例８）
例１と同様のポリエステル平織物をノニオン系界面活性剤にて精練し、１８０℃で１分間熱処理を施した。次いで、鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３６重量％とポリウレタン樹脂４重量％、ＤＭＦ／ＴＯＬ６０重量％からなる銀含有ポリウレタン樹脂液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂液を離型紙上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥してシールド層を得た。このシールド層の厚さは１０μｍ、銀含有率は９０．０重量％であった。
次いで、鱗片状の銀粒子（平均長径６μｍ、平均短径２μｍ）３重量％と２液ポリウレタン樹脂３２重量％と架橋剤イソシアネート３重量％とトルエン溶剤６２重量％とからなる銀含有ポリウレタン樹脂接着溶液を調製した。次いで、この銀含有ポリウレタン樹脂接着溶液をシールド層の上に、厚さ１５μｍになるようにコンマコータで塗布し、次いで、１２０℃で３分間乾燥して接着剤層を形成させた。この接着剤層の銀含有率は７．９重量％であった。
【００３５】
次いで、接着剤層の上にポリエステル平織物を貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して積層シートを得た。
得られた積層シートを６０℃に加温した部屋に２４時間放置して接着剤の硬化を十分行った後、離型紙から繊維布帛が圧着したシールド層を剥離した。次いで、ホットメルト樹脂３８重量％、トルエン溶剤６２重量％からなるホットメルト樹脂液を調製した。そして、このホットメルト樹脂液を離型紙の上にコンマコータで塗布し、１２０℃で３分間乾燥して厚さ１５μｍの粘着剤層を形成させた。次いで、この粘着剤層とポリエステル平織物とを貼り合わせ、１２０℃で０．４ＭＰａの圧力にて熱圧着して、粘着剤層が形成されたラミネート加工品を得た。次いで、離型紙から粘着剤層が形成されたラミネート加工品を剥離して、電磁波シールド材を得た。このようにして得られた電磁波シールド材の評価結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
（例１〜５の結果）
例１の電磁波シールド材は、ポリエステル平織物の片面に接着剤層を介してシールド層が形成されているので、表面抵抗が小さく、優れた電磁波シールド性を有し、かつ耐摩耗性、耐揉み性に優れていた。
例２の電磁波シールド材は、コーティング法により得たものであるので、表面抵抗値が高かった上に、揉みによる抵抗値の増加が大きく、電磁波シールド性も劣っていた。
また、例３および４の電磁波シールド材は、金属を真空蒸着させてシールド層を形成させたものであるので、金属の付着量が少なく、表面抵抗が高かった。また、揉みによる抵抗値は無限大となり、さらに電磁波シールド性も低くかった。
また、例５の電磁波シールド材は、銅／ニッケルをめっきしてシールド層を形成させたものであるので、表面抵抗および電磁波シールド性は十分満足できるが、揉み試験により表面抵抗が大きく増加した。
【００３８】
（例６，７の結果）
例６の電磁波シールド材は、タフタ織物の片面に金属を含有した接着剤を介してシールド層を形成させたものであるので、表面抵抗が小さく、優れた電磁波シールド性を有し、かつ耐摩耗性、耐揉み性に優れていた。
例７の電磁波シールド材は、銀めっきによってシールド層を形成させたものであるので、銀めっき品は表面抵抗および電磁波シールド性は満足できるが、揉み試験によって表面抵抗が増加した。
【００３９】
（例８の結果）
例８の電磁波シールド材は、ポリエステル平織物の片面に、金属を含有する接着剤層を介してシールド層を形成させ、ポリエステル平織物のもう一方の片面に粘着剤層を形成させたもので、表面抵抗値が低く、優れた電磁波シールド性を有し、かつ耐磨耗性や耐揉み性に優れていた。その上、粘着剤層を有するため施工性にも優れていた。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、電磁波シールド性が向上し、電子機器や家電製品や、その他様々なものへの電磁波の悪影響を抑制できる。また、電磁波シールド材は機械的特性に優れているので、電磁波シールド層に外力がかかっても導電性が低下することがない。また、シールド層を繊維布帛の上に容易に形成させることができるので、電磁波シールド材の生産性が高くなり、コストが低下する。また、シールド層を薄くできるので、最終的に得られる電磁波シールド材の厚さを薄くでき、軽量化が図れる。また、繊維布帛には、密度の低い織物や編物やメッシュ素材、含浸による加工が困難な繊維布帛などを使用できるので、繊維布帛に制限が無くなる。
Claims (4)
- 離型シートの上に、金属含有樹脂を塗布してシールド層を形成させるシールド層形成工程と、
前記シールド層の上に接着剤を塗布させる接着剤塗布工程と、
前記接着剤の上に繊維布帛を載せ、前記シールド層と前記繊維布帛とを熱圧着して、離型シートとシールド層と接着剤と繊維布帛とからなる積層シートを得る熱圧着工程と、
前記繊維布帛が圧着した前記シールド層を前記離型シートから剥離する剥離工程と、
前記剥離工程後に、前記積層シートを加熱する加熱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。 - 前記加熱工程での加熱温度が３０〜２００℃であることを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールド材の製造方法。
- 前記加熱工程では、加熱温度が３０〜１５０℃であり、かつ、前記剥離工程後に、前記加熱工程で加熱された積層シートを加熱温度３０〜２００℃で加熱しながら加圧する加熱加圧工程を有することを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールド材の製造方法。
- 前記剥離工程後に、前記繊維布帛上に粘着剤からなる粘着剤層を形成させる粘着剤層形成工程を有することを特徴とする請求項１〜３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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