JPH0681708B2 - 電磁波シールドシートの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、透視性、柔軟性に富みシールドルーム等の窓
ガラスに貼り付けたり、シールドカーテンとして使用し
たり、あるいはシールドすべき物品を直接包被するシー
トまたは袋物、更にはケーブルのシールド用金網の代替
として利用可能な電磁波シールドシートの製造方法に関
するものである。

（従来の技術） 近年電子機器の急速な発展に伴い、その筐体のプラスチ
ック化により、電子機器の作動中に発生する電磁波障害
が大きい社会問題となっている。その防止対策の一端と
して各種の電磁波シールドシートが開発されている。現
在までに、提案あるいは実施されているプラスチックを
基材とした電磁波シールド材の製造技術としては、亜鉛
溶射、導電性塗料、金属蒸着、化学メッキ等の表面処理
による方法と、プラスチックと金属などの導電性材料の
微細繊維、粒子、薄片等との混合によって複合材料とす
る方法がある。これらの中で透視性が要求されるシール
ドルームの窓や中の見えるシールド性能を有する袋物な
どのシートとしては、その代表的な方法をあげれば
（１）導電性金属をメッシュ状に蒸着する方法、（２）
導電性塗料をメッシュ状に印刷する方法や、また（３）
プラスチックの表面処理による導電性の付与、例えば格
子状のポリエステルネットなどの織布にCu、Niなどをメ
ッキした後、これを透明性のプラスチックシートでサン
ドウィッチ状にはさんで積層化する方法等が知られてお
り、透明性の優れたプラスチックのシート基材に導電性
を付与する技術が注目されている。

（本発明が解決しようとする課題） 前記した従来の技術において（１）の導電性金属をメッ
シュ状に蒸着する方法では、蒸着設備が高価な上に多工
程を必要とするため量産には適さないうえ、蒸着膜がÅ
単位と薄いために物理的表面強度が低く、引っ掻きや圧
力で剥がれ易く、しかも折り曲げによりヒビが入るなど
と可撓性に乏しく製造上歩留まりが悪いという難点があ
る。また（２）の導電性塗料をメッシュ状に印刷する方
法については大面積のシートに対してメッシュ状に印刷
するに際して目標とするシールド特性を得るためには塗
布量を多くする必要性があることから全面均一に印刷す
る事や印刷枚数を多くする事により印刷部にシャープ性
を欠くなど技術的に問題がある。（３）の表面処理によ
るプラスチック成形体への導電性の付与技術はいずれも
二次加工を加えて、プラスチック表面に導電性の薄層を
形成させるものであるが、例えば格子状のポリエステル
ネットなどの織布にCu、Niなどをメッキした後、これを
透明性のプラスチックシートでサンドウィッチ状にはさ
んで積層化する方法は透明性のプラスチックシートでの
積層工程などの二次加工以後でのテンションコントロー
ルが難しく、テンションを強くかけ過ぎるとメッシュ織
布の交錯部にズレが生じメッキ未処理部分があらわれシ
ールド特性が低下するという技術的な問題がある。

これに対してプラスチックに金属の微細繊維の導電性材
料を混合して得られる複合材料は、プラスチック中に導
電性材料が分散されているので、プラスチック表面に導
電層が現れている場合と比較して導電層の破壊や酸化に
よる性能の低下、あるいは導電層の剥離による電子機器
への影響が少ない。しかし、複合材とした場合導電性材
料は、プラスチック全体に分散されていることから高度
の導電性を付与するには、表面処理による場合と比較し
て、多量の導電性材料を添加する必要がある。

また、導電性の微細繊維やフィラーを可塑化させたプラ
スチックに添加するとその添加量の増加に伴い、プラス
チック組成物の見掛け上の粘度が急速に上昇する。この
ため混練などの工程において導電性材料のプラスチック
中への均一な分散が困難となるだけでなく、均一な分散
を達成するために混練を強化すると導電性材料に作用す
る剪断力が増加するため、金属微細繊維などではそのア
スペクト比が著しく低下して、予期した導電性付与効果
が得られない場合が多い。

本発明は、その手段の特殊性により、導電層が現れてい
る場合に比較して、導電層の破壊や酸化による性能の低
下あるいは剥離による心配のない導電性を示す複合プラ
スチック材料を提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記従来の技術の有する課題を解決し、品質
性能の良い電磁波シールドシートの製造方法を提供する
ことを目的とし、その概要は以下のとおりである。

本発明の電磁波シールドシートの製造方法は、まず天然
有機繊維もしくは合成繊維と金属繊維とを湿式抄造法に
より混抄し、つぎに得られた繊維シートを加熱圧着処理
したあと還元性ガスまたは不活性ガス雰囲気中にて焼成
して金属繊維からなる多孔質状シートを製造する。さら
にこの天然有機繊維もしくは合成繊維を完全に焼成除去
した多孔質金属繊維シートと、透明プラスチックフィル
ムと貼り合わせ、または押し出し加工により一体化して
電磁波シールドシートが製造される。本発明で製造され
る焼結した金属繊維シートは、いわば長さと幅と厚みの
ある立体的な網状構造をしているわけであるが、本発明
では金属繊維シートを加熱圧着してこの厚みを実質的に
個々の単繊維の大きさ（数ミクロン単位）にほぼ等しい
厚みにまで減ずることにより、二次元網状構造となし、
これを透明プラスチックフィルムと積層して固着される
ので透視性が維持される。金属繊維と有機繊維との混合
抄造にあたっては、通常の製糸製造工程における抄造法
が用いられる。また金属繊維シートの焼結にあたっては
金属の熔融点以下の温度で、かつステンレスの如き酸化
し易い金属繊維の場合には酸化防止するため還元性ガス
雰囲気また不活性ガス雰囲気たとえば水素、窒素または
COガス雰囲気で焼成するのが望ましい。

（作 用） 本発明で用いられる導電性を有する金属繊維としては経
時的な性能の低下を起こさないように酸化されにくいニ
ッケルや貴金属、ステンレス鋼、銀、のほか、特殊な酸
化防止処理を施した黄銅、銅、アルミニウムなどが好ま
しく、これらは単独でも２種以上の混合物としても用い
られる。金属繊維の径としては２〜20μｍφ特に４〜12
μｍφのものが、繊維長さとしては２〜20mm特に３〜10
mmの繊維が好ましい。また混抄に用いる天然有機繊維つ
いてはセルロース繊維、皮繊維、植物繊維が、また合成
繊維についてはポリアミド繊維、ポリアルキレン繊維、
ポリエステル繊維などが好ましい。その繊維の径は10〜
40μｍφ、繊維長さ0.5〜2mmが好ましく、特に合成繊維
にあってはポリアルキレン繊維、特にポリエチレン繊
維、ポリプロピレン繊維が好ましい。

金属繊維と有機バインダーとして作用する天然有機繊維
又は合成繊維との配合比率は電磁波シールド特性に大き
な影響を及ぼすが、焼成後の金属繊維の交絡具合により
透視性への影響もある。本発明者らは該配合比率につい
て鋭意検討した結果、焼成前の全繊維（金属繊維＋有機
繊維）シート中で金属繊維が30〜60重量％になるように
配合を選択することにより、より良好な諸特性を得るこ
とを見い出したものである。金属繊維が60重量％を越え
る場合では焼成後の透視性に乏しく、一方30重量％未満
では焼成後充分な電磁波シールド性が得られないばかり
でなく次の工程に必要な引っ張り強度も弱くなる。

本発明で用いられる透明プラスチックシートは通常の押
し出し成形または加熱貼り合わせによる積層成形に使用
可能な熱可塑性樹脂であれば、特に制約されるものでな
い。このような熱可塑性樹脂としては例えばポリオレフ
ィン系、ポリスチレン系、ポリ塩化ビニル系、ポリアク
リル酸エステル系、ポリメタアクリル酸エステル系、ポ
リブタジェン系、ポリアミド類、ポリエステル類もしく
はこれらの変成物、共重合物、混合物などが挙げられ
る。これらの熱可塑性樹脂は、その成形性や成形物の物
性要求により選択できる。

金属繊維シートと透明プラスチックシートとの積層にあ
たっては、貼り合せまたは押し出し加工が採用される
が、例えばカレンダー加工される場合、ロールでの加工
温度は通常160℃〜180℃の温度で加熱されており、両者
は積層される。熱可塑性合成樹脂は圧延条件に応じて可
塑化されているので積層装置（図示せず）でこの可塑性
を保持している合成樹脂であれば硬質、軟質いずれでも
使用可能である。通常カレンダーロールの最下部のロー
ルにバックアップロールを設置し、最下部ロールとこの
バックアップロール間で圧延して加熱積層された一体化
した樹脂シートは冷却される。

また、本発明では金属繊維シートと透明プラスチックシ
ートとの積層物の製造方法として説明したが、押し出し
成形もしくは貼り合わせ成形した後の積層樹脂シートは
プレス成形、真空成形あるいは圧空成形の加熱手段によ
って樹脂成形品の製造にも供され、電磁波障害防止シー
ルドルーム用のシートとしてばかりでなく、電子機器の
筐体のプラスチック化にも供される。

多孔質状金属繊維シートの製造方法は次に述べる通りで
あり、金属繊維としてはステンレス繊維を使用した場合
について説明する。まず、集束剤により処理されたステ
ンレス繊維と有機バインダーとしての合成繊維とを冷水
に分散しアジテータなど低速攪拌機でゆっくり攪拌し繊
維を解離させてスラリー状の繊維の水性サスペンション
を作成する。得られたスラリー状の水性サスペンション
は湿式抄紙機により乾燥ドラムで圧着乾燥する。この場
合の湿式抄紙機は長網・丸網を問わないがプレス圧、ド
ライヤー温度の設定条件が均一な繊維シートを得るのに
重要なポイントになるので特に注意を要する。得られた
繊維シートはカレンダーなどのプレス装置を用いて加熱
圧着処理を行う。これによりステンレス繊維相互間の接
触状態が良くなり、これに伴い体積固有抵抗は低く安定
して電磁波シールド効果が向上する。この繊維シートを
水素を注入した還元雰囲気中にて高温焼成し、有機バイ
ンダーを完全除去しステンレス繊維相互間を焼結し多孔
質状金属繊維シートを得ることができる。本発明は該多
孔質状金属繊維シートを透明プラスチックシートで両面
よりドライラミネーション方式またはサーマルラミネー
ション方式により貼り合わせ電磁波シールド用シートを
製造する。また押し出しラミネーション方式を用いて透
明性の良い樹脂を押し出しながらステンレス繊維焼結シ
ートを樹脂中に埋め込み電磁波シールド用シートを製造
することもできる。

（実施例） 以下、本発明を実施例および比較例をもって詳細に説明
する。

（実施例１） 繊維径８μｍφ、繊維長6mmのステンレス繊維（東京製
綱（株）製、商品名サスミック）30重量部と繊維長1.6m
mのSWP繊維（ポリエチレン繊維タイプ、三井石油化学工
業（株）製、商品名E-790）70重量部を常温の水に分散
し、10分間アジテータで攪拌した。このスラリー状の水
性サスペンションを長網式抄紙機で米坪量45g/m²を目標
に抄紙し、脱水プレスして得た湿潤繊維シートを100℃
で圧着加熱し乾燥シートを得た。この繊維シートを更に
カレンダーで15kg/cm²、125℃で加熱圧着処理し導電性
シートを得た。このシートを水素を用いた高温（1120
℃）の還元性雰囲気の中で焼成処理を行った結果、ステ
ンレス繊維同志が焼結した多孔質で透視性のある金属繊
維シートを得た。この金属繊維シートを中心にしてサー
マルラミネーション装置を用いて、板ガラスとの接着性
の良いエチレン・エチルアクリレート共重合体樹脂（三
井・デュポンポリケミカル（株）製、商品名AS252）フ
ィルムでサンドウィッチ状に積層し、透視性のある電磁
波シールドシートを得た。このシートの電磁波シールド
特性をアドバンテスト社法により測定したところ500MHz
において電界35dBm、磁界34dBmの減衰量が得られ、充分
なシールド効果が確認された。さらに光透過率も62％を
得られ、窓用の電磁波シールドシートとして使用出来る
ものであった。

（実施例２） ステンレス繊維40重量部とSWP繊維60重量部の配合で実
施例１の製造条件を用い、焼成前の米坪量45g/m²の導電
性シートを得た。この繊維シートを実施例１と同様の条
件で焼成し多孔質の金属繊維シートを作成した。この焼
成処理後の金属繊維シートを押出しラミネーション方式
を用い、変成ポリエチレン（住友化学工業（株）製、商
品名ボンドファースト7B−Ａ）をフィルム厚さ60μｍで
押し出し、焼成シートを芯にサンドウィッチ状に樹脂中
に埋め込み、板ガラスとの接着性の良い透視性のある電
磁波シールドシートを得た。このシートの電磁波シール
ド特性を測定したところ500MHzにおいて電界37dBm、磁
界39dBmの減衰量を得られ充分なシールド効果が確認さ
れた。さらに光透過率も55％が得られ実用上支障のない
ものであった。

（発明の効果） 本発明は、上記のごとき構成を有するのでステンレス繊
維自体が有する導電性をシート状の複合積層物の中に充
分効かすことが出来、プラスチック被覆層により保護さ
れているため物理的な破損・磨耗を受けず安定した電磁
波シールド特性を得ることが出来、またステンレス繊維
の太さが８μｍφと極細の繊維であることにより優れた
透視性もあることから、高度の導電性を示し、プラスチ
ック材料への導電性付与技術をはじめとする一層広い用
途への展開が可能である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】天然有機繊維もしくは合成繊維と金属繊維
   とを混合抄造した後、熱圧着して得られるシートを焼成
   することにより多孔質状の金属繊維シートを作成し、つ
   いで該多孔質状の金属繊維シートと透明プラスチックシ
   ートを貼り合せまたは押し出し加工により一体化した積
   層シートを形成せしめる事を特徴とする電磁波シールド
   シートの製造方法。
2. 【請求項２】焼成前の全繊維（金属繊維＋有機繊維）シ
   ートのうち金属繊維が30〜60重量％になるように配合す
   ることにより天然有機繊維もしくは合成繊維と金属繊維
   とを湿式抄造により得られた繊維シートを加熱圧着処理
   した後、焼成して多孔質状金属繊維シートを製造するこ
   とを特徴とする請求項１記載の電磁波シールドシートの
   製造方法。