JPH05102694A - 電磁波シールド材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 含浸性基材と、その上に塗布された導電性付
与剤とからなり、且つ、該導電性付与剤を塗布された含
浸性基材が加熱及び加圧されていることを特徴とする電
磁波シールド材。 【効果】 本発明の電磁波シールド材は従来のものに比
べ表面抵抗値が１／５以下に低下し、その電磁波シール
ド効果も金属箔並の良好な性能を有するとともに、肉厚
が全体的に薄肉化し、フレキシビリティーがある上、導
電層と基材層が一体化し、剥離等の問題がないため加工
しやすく、応用分野が極めて広いという効果を有してい
る。又製造工程中，接着剤等の使用がないので安全で公
害のない製造ができ、且つ製法が簡便，経済的なため極
めて低コストで提供できるという効果もある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高性能で加工性の優れた
新規な電磁波シールド材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器類の発展にともない、各
種電磁波ノイズによる電磁波障害や電磁波の人体への影
響が大きな問題となっている。そのため、この電磁波障
害（以下、ＥＭＩと略記する）に対する対策が従来より
種々研究され、それらのうちのいくつかは実施されてい
る。その代表的なものに電磁波シールド材によるＥＭＩ
対等がある。

【０００３】従来、電磁波シールド材として最も多用さ
れているのは導電性塗料を塗布したものであるが、他に
アルミニウム等を真空蒸着したもの、無電解銅メッキを
施したもの、電解鉄箔を用いたもの等が用いられてき
た。（表面技術．Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ１，（１９９１）
Ｐ２２〜５６参照） しかし、導電性塗料を用いる方法は、安価で量産化が容
易であるという長所がある反面、肝心のＥＭＩシールド
効果の点で充分満足できるものではなく、それを補うた
めに厚肉塗装等を行ってもなお塗膜の劣化や剥離といっ
た問題が残る他、その吹付塗装時における作業環境上の
問題も生じていた。一方、真空蒸着やメッキによる方法
にも素材が限定され、且つ、剥離等の問題がある他、高
コストで、作業工程が長く、煩雑であるという問題があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ＥＭＩシー
ルド効果（とりわけそれに直結する導電性）が従来のも
のに比べ格段に優れているとともに製造方法が簡便な上
に延伸性やフレキシビリティもあり、且つ他部材との積
層も容易という優れた電磁波シールド材を提供すること
を目的としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記課題を解
決するため、導電性塗料中のビヒクルの挙動、及び含浸
性基材の特異性につき研究を進めた結果、導電体粒子の
間に介在している合成樹脂ビヒクルが含浸性基材中に浸
み込み、一方、該導電体粒子は加熱加圧により接触度が
飛躍的に高まるため導電性が著しく向上することによ
り、ＥＭＩ効果が向上することを見出し、本発明を完成
した。

【０００６】すなわち、本発明は含浸性基材と、その上
に塗布された導電性付与剤とからなり、且つ、該導電性
付与剤を塗布された含浸性基材が加熱及び加圧されてい
ることを特徴とする電磁波シールド材及びそれら製造す
るための導電性付与剤を含浸性基材の上に塗布し、加熱
及び加圧することを特徴とする電磁波シールド材の製造
方法を提供するものである。以下本発明を詳細に説明す
る。

【０００７】本発明で用いる含浸性基材はその上に塗布
又は印刷された導電性付与剤が加熱加圧された際、その
中に含まれていたビヒクル（バインダー）をしみ込ませ
ることができるシート状等の基材である。具体的には
紙、不織布及び織物もしくは編物等の布地、或いは木材
等であるが、特に好ましくは不織布であり、例えばナイ
ロン、ポリプロピレン、ポリエステル、天然素材等の不
織布である。なお、紙の原料となる繊維としては天然繊
維、再生繊維、合成繊維のいずれでもよいが、抄紙して
紙にした場合にアラミド紙のような耐熱性を有するもの
が好ましい。

【０００８】本発明で用いる導電性付与剤とは基材中に
含浸し、加熱加圧によって導電性を付与する物質であっ
て、例えば導電性の塗料，ペースト，インク等である。
この導電性付与剤の代表例である導電性塗料又は導電性
ペーストもしくは導電性インクには従来から用いられて
いる導体、即ち銅，銀，銀パラジウム等の金属導体の粒
状、鱗片状、細線状等任意の形状のものが含有されてお
り、且つ、その中に含まれるビヒクル剤もしくはバイン
ダーとしては熱可塑性樹脂、例えばポリアクリル系、ポ
リ塩化ビニル系、ポリビニルアセタール系、ポリウレタ
ン系、フェノール樹脂系等の熱可塑性又は熱硬化性の樹
脂が用いられている。

【０００９】これらの導電性付与剤は公知の塗布方法又
は印刷方法によって塗布される。例えば、一般の塗装方
法，コーターを用いる方法，スクリーン印刷法等が用い
られる。これらの中でスクリーン印刷法及びコーター法
が簡便で好ましい。なお、導電性付与剤の塗布後、乾燥
することは導電性向上によい効果が得られるので好まし
い。

【００１０】本発明においては導電性付与剤を用いてス
クリーン印刷した段階では、まだ導電性は不充分な状態
にあるので、これを加熱・加圧することによって、飛躍
的に導電性を向上（略々１桁抵抗値が低下）せしめる点
が重要である。

【００１１】加熱・加圧の方法としては取出成形での型
内加熱圧や押出成形、例えばカレンダーロール或いは型
内熱成形も使用できるが、簡便には熱プレス法もしくは
熱ロール法が用いられる。加熱条件としては１２０℃以
上であり、特に１５０〜１７０℃程度が好ましい。しか
し、実際には導電性塗料又はペーストのビヒクル流動開
始温度、基材の耐熱性等を勘案して、前もって予備テス
トで最適加熱温度を決めておくことが望ましい。加圧条
件として５〜１００Ｋｇ／ｃ² がよいが、これも加熱条
件と同様、予備テストで最適条件を設定してから行うの
が望ましい。

【００１２】なお、熱プレスもしくは熱ロールに用いる
機械は従来からこれらに用いられている加熱プレス機、
カレンダー加工等に用いる加熱ロール機を用いることが
できる。又、熱プレス法で従来から用いられている、保
護板，つや付板，クッション材，融着防止用シート等を
適宜利用することにより好ましい結果が得られる。これ
らの従来技術の利用は熱ロールの場合も同様である。

【００１３】本発明の実施態様としては、上記したよう
にして含浸性基材の上に導電性付与剤を塗布し加熱加圧
せしめたものが基本的なものであるが、その他にもその
基本のタイプにおける導電性付与剤塗面上に含浸性基材
を積層させ、いわゆる導電層をサンドイッチ状にした態
様のものもある。このタイプには表面のオーバーコート
の付与等の手間が除けより使いやすい電磁波シールド材
であるという特長がある。又、該サンドイッチ型のシー
ルド材を製造する方法としては、本発明の基本型のシー
ルド材を導電性付与剤の塗面を内側にして、折り曲げる
か或いは２枚を合せて加熱加圧する方法もとることがで
きる。

【００１４】

【作用】プラスチックフィルム等を基材としてのその上
に導電性塗料を吹付け塗装したものは通常、導電性が不
充分で、ＥＭＩシールド材としてはほとんど利用できな
い。同様に加熱・加圧前には、基材上の導体層は導電性
が不足しており、やはりＥＭＩシールド用途には使用が
難しい。それが加熱・加圧の工程を経た後で一桁以上導
電性が向上し、一挙に有効なＥＭＩシールド材に変身す
るのは次のような作用機構によるものと推察される。

【００１５】すなわち、導電性付与剤中の銅，銀等の金
属粒子は周知の通り良導電体であるが、それをとりまい
ている合成樹脂ビヒクルが不良導体として働き、全体と
してそのままでは導電性が不足していると思われる。し
たがって、それを用いて塗布又は印刷せしめた基材の導
電性も不良にならざるを得ない。しかし、それが熱プレ
ス或いは熱ロールによって加熱・加圧されると該導電性
付与剤中に存在している熱可塑性樹脂ビヒクルが、熱に
よって可塑化し流動性を有するようになり、同時に加わ
る圧力によって基材である不織布の中に浸み込まされ
る。すなわち不織布が恰も濾紙のようになりビヒクルが
浸み込むと共に金属粉が表層を形成する。

【００１６】一方、不織布は加熱で融着しシート化して
絶縁層の役割も果すようになる。その結果、該不織布基
材上の金属層は大部分が裸の金属粒子として高密度化
し、しかも圧延されるので相互に密接して一体化した層
をなすにいたる。この金属層が良導電体であることは多
言を要しない。このため導電性が一桁も向上し、金属粒
子が本来有する導電性により近い導電性を示すようにな
るものと推測している。

【００１７】

【実施例】以下実施例で本発明を説明する。 実施例１ ポリエステル不織布（スパンボンドＹ、旭化成工業
（株）製）の上に銅粉（福田金属箔粉工業（株）製、Ｆ
ＣＣ１１５Ａ）とアクリルビヒクル（帝国インキ製造
（株）製、セリノールＶＧメジューム：登録商標）とを
重量比５：５にて配合した導電性付与剤（銅ペースト、
固形分５０重量％）を用い、１００メッシュのベタ刷版
のスクリーン印刷を行った。これを乾燥した後、再度上
記の銅ペーストを塗布し、乾燥した。

【００１８】この２回刷後の銅ペースト平均塗布量は３
０×３０ｃｍ当り３８ｇであり、その塗布膜は２００μ
ｍ、塗布シート全体の厚さは８００μｍであった。そし
てその表面抵抗値は１．８ＭΩ〜４．６ＭΩであった。
これをホットプレスＭＨＰＣ−３８０−７５０（名機製
作所（株）製）を用いて１７０℃，４０Ｋｇ／ｃｍ² で
６０分間、熱プレスした。

【００１９】その結果、塗布シート全体厚は３２０μｍ
に、又塗布厚は７５μｍに、その表面抵抗値は０．０３
Ω−０．０５Ωに低下した。又、確認のため電磁波シー
ルド効果をアドバンテスト法、即ちスペクトラムアナラ
イザー（（株）アドバンテスト社製、ＴＲ３３０１Ａ）
とシールド材評価器（近接界測定用ＴＲ１７３０１Ａ）
を用いて試料サイズ２００ｍｍ×２００ｍｍにて測定し
たところ、電界６８．２２ｄＢ（５００ＭＨＺ），磁界
６５ｄＢ（５００ＭＨＺ）であった。

【００２０】そしてこれは同一方法で測定した３５μ厚
銅箔の電界６８．６ｄＢ（５００ＭＨＺ），磁界６５ｄ
Ｂ（５００ＭＨＺ）とほぼ同等ということができる。な
お、加熱加圧前の銅ペーストを塗布したものの電界は４
１．０２ｄＢ（５００ＭＨＺ），磁界は５３ｄＢ（５０
０ＭＨＺ）であった。又、得られた電磁波シールド材は
不織布がシート化しており、全体として柔軟性を有して
いた。

【００２１】実施例２ 導電性付与剤の塗布を２回塗布から３回塗布に変更した
他は実施例１と同様にして実施した。その結果、熱プレ
ス前の表面抵抗値が１．２ＫΩ〜６００ＫΩであったも
のが、熱プレス後は０．０２Ω〜０．０４に低下してい
た。実施例１と対比してみると、導電性付与剤の２回刷
と３回刷の間には導電性の点ではほとんど差異がないこ
とがわかる。

【００２２】実施例３ 不織布をポリエステル不織布からポリプロピレン不織布
（旭化成工業（株）製）にかえ、且つ加熱温度を１５０
℃にかえた以外は実施例１と同様にして実施した。結果
は熱プレス前の表面抵抗値が１．７ＭΩ〜４．８ＭΩで
あったものが、熱プレス後には０．０４Ω〜０．０６Ω
に低下していた。又実施例１と同様にして電磁波シール
ド効果を測定したところ、ほぼ同様の効果があった。

【００２３】

【発明の効果】本発明の電磁波シールド材は従来のもの
に比べ表面抵抗値が１／５以下に低下し、その電磁波シ
ールド効果も金属箔並の良好な性能を有するとともに、
肉厚が全体的に薄肉化し、フレキシビリティーがある
上、導電層と基材層が一体化し、剥離等の問題がないた
め加工しやすく、応用分野が極めて広いという効果を有
している。又製造工程中、接着剤等の使用がないので安
全で公害のない製造ができ、且つ製法が簡便、経済的な
ため極めて低コストで提供できるという効果もある。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 含浸性基材と、その上に塗布された導電
   性付与剤とからなり、且つ、該導電性付与剤を塗布され
   た含浸性基材が加熱及び加圧されていることを特徴とす
   る電磁波シールド材。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された電磁波シールド材
   の導電性付与剤を塗布された面に含浸性基材が積層され
   ていることを特徴とする電磁波シールド材。
3. 【請求項３】 含浸性基材が熱可塑性不織布である請求
   項１又は２記載の電磁波シールド材。
4. 【請求項４】 導電性付与剤が導電性塗料、又は導電性
   ペースト、又は導電性インクである請求項１〜３記載の
   いずれかに記載の電磁波シールド材。
5. 【請求項５】 導電性付与剤を含浸性基材の上に塗布
   し、加熱及び加圧することを特徴とする電磁波シールド
   材の製造方法。
6. 【請求項６】 導電性付与剤を含浸性基材の上に塗布
   し、ついで乾燥した後、加熱及び加圧することをを特徴
   とする電磁波シールド材の製造方法。
7. 【請求項７】 加熱及び加圧を熱プレス又は熱ロールで
   行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の電磁波シ
   ールド材の製造方法。