WO2004039138A1 - 電磁波シールド性光透過窓材及びその製造方法 - Google Patents

電磁波シールド性光透過窓材及びその製造方法 Download PDF

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Definitions

  • Electromagnetic wave shielding light transmitting window material and method for manufacturing the same
  • the present invention relates to an electromagnetic wave shielding light transmitting window material useful as a front filter of a plasma display panel (PDP) or a window material (for example, a sticking film) of a building requiring an electromagnetic wave shielding such as a hospital, and a method of manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to an electromagnetic wave shielding light transmitting window material formed by forming a conductive pattern on a film, and a method of manufacturing the same.
  • PDP plasma display panel
  • a window material for example, a sticking film
  • a window material having an electromagnetic wave shielding property and a light transmission property has been conventionally developed and put to practical use.
  • Such a window material is also used as a window material in a place where a precision device is installed such as a hospital or a laboratory in order to protect a precision device from electromagnetic waves such as a mobile phone.
  • the conventional electromagnetic shielding light transmitting window material is mainly configured by integrating a conductive mesh material such as a wire mesh or a transparent conductive film between transparent substrates such as an acryl plate.
  • the conductive mesh used for the conventional electromagnetic shielding light transmitting window material is generally about 5 to 500 mesh with a wire diameter of 10 to 500 ⁇ m, and the aperture ratio is less than 75%. Is full.
  • the conductive fibers constituting the mesh have a large wire diameter, and the mesh is coarse, and the thinner the wire diameter, the finer the mesh. This is because it is possible to form a coarse mesh with fibers having a large wire diameter, but it is very difficult to form a coarse mesh with fibers having a small wire diameter.
  • the present invention provides a method for forming a conductive pattern by electroless plating to produce an electromagnetic wave shielding light transmitting window material, in which a conductive pattern can be formed in a small number of steps, and easily and efficiently.
  • An object of the present invention is to provide an electromagnetic wave shielding light transmitting window material that can be manufactured at low cost and a method for manufacturing the same.
  • the conductive pattern is formed by electroless plating.
  • a resin pattern having the same pattern as the conductive pattern is formed on the surface of the transparent film with a resin paint containing the catalyst of the electroless plating, and thereafter, the transparent film is subjected to an electroless plating treatment. Forming a conductive pattern by depositing a conductive material only on the resin pattern.
  • the electromagnetic wave shielding light transmitting window material of the present invention comprises: a transparent film; a resin pattern containing an electroless plating catalyst formed on the surface of the transparent film; and an electroless plating formed on the resin pattern. And a conductive pattern formed of a conductive material layer.
  • a fine and precise pattern can be formed by the resin paint, and the line width is extremely small due to the electroless plating on this resin pattern.
  • a large aperture ratio and a conductive pattern can be formed.
  • the aperture ratio is calculated from the line width of the mesh and the number of lines existing in one inch width.
  • a resin pattern is formed using a resin coating containing a catalyst, and a conductive material is deposited only on the resin pattern by electroless plating. This eliminates the need for etching or the like, thereby causing environmental pollution. Since an etching solution such as chromium trioxide or a neutralizing solution such as hydrochloric acid is not required, and the etching step and the neutralizing step are not required, a conductive pattern can be formed inexpensively and easily. In addition, the resin pattern does not peel off from the transparent film even when it is heated with an acid, alkali or heat.
  • the resin pattern tends to peel off from the transparent film when acid etching of the resin pattern, application of a catalyst, and activation thereof are performed.
  • a catalyst is contained in the resin pattern, such an acid etching step and a catalyst application step are omitted, so that the resin pattern does not peel off from the transparent film.
  • an electromagnetic wave shielding light transmitting window material having a conductive pattern having a line width of 200 ⁇ or less and an aperture ratio of 75% or more can be easily and inexpensively manufactured with a small number of processes. Can be manufactured.
  • FIG. 1a, 1b, and 1c are schematic cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an electromagnetic wave shielding light transmitting window material according to an embodiment.
  • Preferred form ''
  • a resin pattern 2 is printed on a transparent film 1 in a grid pattern using a resin paint containing an electroless plating catalyst as shown in FIGS.
  • the transparent film 1 is subjected to an electroless plating process, and as shown in FIG. Lc, a conductive pattern 1 made of a plating layer of a conductive material is formed only on the resin pattern 2.
  • the conductive pattern 3 Since the conductive pattern 3 is formed on the grid-like resin pattern 2, the conductive pattern 3 has the same grid shape as the resin pattern 2. By making the line width of the resin pattern 2 narrow, a grid-like conductive pattern 3 having a small line width is formed. The line width of the lattice-shaped resin pattern 2 is reduced, and the area of the opening of the resin pattern 2 is reduced. By widening, a grid-shaped conductive pattern 3 having a large aperture ratio is formed. Next, preferred examples of each of the above materials will be described.
  • the material of the transparent film 1 may be a transparent film having excellent heat resistance, chemical resistance, etc., and a general-purpose engineering plastic film is used.
  • This transparent film preferably has a low affinity for plating as a chemical property of its own material. Further, even when the transparent film comes into contact with a plating solution, the surface is not etched, and the affinity for plating is low. Those that do not increase are preferred.
  • Examples of the transparent film 1 include a polyester film, a polyarylate film, a cycloolefin film, and the like.
  • the thickness of the transparent film varies depending on the use of the electromagnetic wave shielding light transmitting window material, but is usually about 1 m to 5 mm.
  • the resin pattern 2 formed on the film 1 is preferably formed by printing.
  • the resin of the resin paint used for forming the resin pattern 2 include a urethane resin, an acrylic resin, a PVC resin, or a polyester resin, an epoxy resin, a polyolefin resin, a photocurable resin, or the like.
  • a material that is easy to paint and has high adhesion to the transparent film 1 is used.
  • a reducing metal such as palladium, silver, tin, copper, nickel, or one or more of these salt-complexes can be used.
  • Palladium has a high catalytic effect and can be suitably used.
  • Silver is relatively hard to oxidize and is easy to make into fine particles, so it is suitable for coating.
  • the content of these catalysts in the resin coating is 1 to 50% by weight based on the resin component in the resin paint. Preferably, there is.
  • This resin coating is prepared by adding a solvent such as toluene, ethyl acetate, MEK (methyl ethyl ketone) to the main component resin and the catalyst to adjust the viscosity to an appropriate level, and then forming the coating.
  • the resin paint may further contain additives such as a stabilizer and a colorant.
  • the resin pattern 2 is preferably printed so as to form a lattice.
  • the line width is 200 m or less, particularly preferably 100 ⁇ or less, particularly 30 m or less.
  • Printed as As a printing method gravure printing, screen printing, ink jet printing, and electrostatic printing are preferable, but gravure printing is preferable for thinning.
  • the printing thickness of the resin pattern 2 is not particularly limited, but is usually about 0.1 to 10 m.
  • metals or alloys such as aluminum, nickel, indium, chromium, gold, vanadium, tin, cadmium, silver, platinum, copper, titanium, cobalt, and zinc are preferable. Of these, pure metals or alloys of copper, nickel, chromium, zinc tin, silver or gold are preferred.
  • the thickness of the conductive pattern 3 is preferably about 0.1 to 10 ⁇ .
  • the resin pattern 2 Before performing the electroless plating, the resin pattern 2 may be subjected to a degreasing treatment with sulfuric acid, hydrochloric acid, or the like, thereby increasing the affinity of the resin pattern 2 for plating.
  • a blackening treatment may be performed to impart antiglare properties.
  • a method for blackening it is possible to adopt an oxidation treatment, a sulfuration treatment, a black plating treatment of a chromium alloy, a Sn—Ni alloy, or the like of a metal film.
  • a black ink paint may be applied on the conductive pattern.
  • the electromagnetic wave shielding light transmitting window material manufactured in this manner may be made of a single film, or may be a continuous web-like film unwound from a roll.
  • Example 1 Catalyst-containing resin paint (“Melcoat NMY Type III” manufactured by Meltex Co., Ltd.): A 10% by weight mixture of urethane resin and palladium chloride, a catalyst for electroless plating, on a polyester film having a thickness of 100. ) Were printed in a grid pattern. The grid was regularly arranged in a square grid, with a grid line width of 20 ⁇ m, one side of the grid of 250 ⁇ m, and an aperture ratio of 80%. The print thickness after drying is about 2 ⁇ .
  • the blackening treatment may be blackening treatment by sulfurization treatment.
  • the plated copper is treated with an aqueous hydrogen sulfide solution (5 to 30%) at 25 ° C for 5 to 60 seconds.
  • the conductive pattern on the surface of this film was regularly arranged in a square lattice, and, like the resin pattern, the line width was 20 ⁇ , one side of the lattice was 250 ⁇ , and the aperture ratio was 80%. .
  • an electromagnetic wave shielding light transmitting window material having a conductive pattern having a small line width and a high aperture ratio, having excellent electromagnetic wave shielding properties and light transmittance, and having no problem of a moire phenomenon. It can be manufactured at low cost.

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Abstract

 線幅が小さく開口率の高い導電性パターンを有し、電磁波シールド性、光透過性に優れ、モアレ現象の問題のない電磁波シールド性光透過窓材が少ない工程数で容易かつ安価に製造される。透明フィルム1上に、無電解メッキの触媒を含有する樹脂塗料を用いて樹脂パターン2を印刷する。次いで、このフィルム1の樹脂パターン2上に導電材料層を無電解メッキし、導電性パターン3を形成する。その後、黒色化処理して電磁波シールド性光透過窓材とする。

Description

電磁波シールド性光透過窓材及びその製造方法 技術分野
本発明は P D P (プラズマディスプレーパネル) の前面フィルタや、 病院などの 電磁波シールドを必要とする建築物の窓材料 (例えば貼着用フィルム) 等として有 用な電磁波シールド性光透過窓材とその製造方法に係り、 特に、 フィルム上に導電 性パターンを形成してなる電磁波シールド性光透過窓材とその製造方法に関する。 背景技術
近年、 O A機器や通信機器等の普及にともない、 これらの機器から発生する電磁 波が問題視されるようになつている。 即ち、 電磁波の人体への影響が懸念され、 ま た、 電磁波による精密機器の誤作動等が問題となっている。
そこで、 従来、 O A機器の P D Pの前面フィルタとして、 電磁波シールド性を有 し、かつ光透過性の窓材が開発され、実用に供されている。このような窓材はまた、 携帯電話等の電磁波から精密機器を保護するために、 病院や研究室等の精密機器設 置場所の窓材としても利用されている。
従来の電磁波シールド性光透過窓材は、 主に、 金網のような導電性メッシュ材又 は透明導電性フィルムをァクリル板等の透明基板の間に介在させて一体化した構成 とされている。
従来の電磁波シールド性光透過窓材に用いられている導電性メッシュは、 一般に 線径 1 0〜 5 0 0 μ mで 5〜 5 0 0メッシュ程度のものであり、 開口率は 7 5 %未 満である。
従来用いられている導電性メッシュは、 一般に、 メッシュを構成する導電性繊維 の線径が太いものは目が粗く、 線径が細くなると目が細かくなつている。 これは、 線径の太い繊維であれば、 目の粗いメッシュとすることは可能であるが、 線径の細 い繊維で目の粗いメッシュを形成することは非常に困難であることによる。
このため、 このような導電性メッシュを用いた従来の電磁波シールド性光透過窓 材では、 光透過率の良いものでも、 高々 7 0 %程度であり、 良好な光透過性を得る ことができないという欠点があった。
また、 従来の導電性メッシュでは、 電磁波シールド性光透過窓材を取り付ける発 光パネルの画素ピッチとの関係で、 モアレ (干渉縞) が発生し易いという問題もあ つた。
従って、 透明導電性フィルムを用いる場合には、 例えば、 透明基板に貫通孔を形 成して透明導電性フィルムとの導通路を設けるなどの設計変更が必要となり、 電磁 波シールド性光透過窓材の組み立てや筐体への組み込み作業が複雑となる。 発明の開示
本発明は、 無電解メツキにより導電性パターンを形成して電磁波シールド性光透 過窓材を製造するに当たり、少ない工程数で導電性パタ一ンを形成することができ、 容易かつ効率的に、 安価に製造可能な電磁波シールド性光透過窓材及びその製造方 法を提供することを目的とする。
本発明では、 透明フィルムの表面に導電材料よりなる導電性パターンが形成され た電磁波シールド性光透過窓材を製造する方法において、 該導電性パターンが無電 解メツキにより形成される。 この方法は、 該透明フィルム表面に、 該無電解メツキ の触媒を含有する樹脂塗料により前記導電性パターンと同一パターンの樹脂パター ンを形成する工程と、 その後、 該透明フィルムを無電解メツキ処理し、 該樹脂パタ ーン上にのみ導電材料を付着させて前記導電性パターンを形成する工程とを有する。 本発明の電磁波シールド性光透過窓材は、 透明フィルムと、 該透明フィルムの表 面に形成された無電解メツキの触媒を含有する樹脂パターンと、 該樹脂パターン上 に該無電解メツキにより形成された導電材料層よりなる導電性パターンとを備える。 かかる電磁波シールド性光透過窓材及びその製造方法にあっては、 樹脂塗料によ り、 微細で精緻なパターンを形成することができ、 この樹脂パターン上に無電解メ ツキにより著しく線幅が小さく、 開口率の大きレ、導電性パタ一ンを形成することが できる。
開口率とはメッシュの線幅と 1インチ幅に存在する線の数から計算で求めたもの である。 本発明では、 触媒を含有する樹脂塗料を用いて樹脂パターンを形成し、 この樹脂 パターン上にのみ無電解メツキにより導電材料を析出させるので、 エッチング処理 等が不要になり、 環境汚染の原因となる三酸化クロム等のエッチング液や、 塩酸等 の中和液が不要になる上に、 該エッチング工程や中和工程が不要になるので、 安価 且つ簡易に導電性パターンを形成することができる。 また、 酸、 アルカリ又は加熱 されても、 樹脂パターンが透明フィルムから剥離しない。
無電解メツキにより樹脂パターン上に導電材料を析出させるために、 樹脂パター ンの酸エッチング、 触媒の付与、 その活性化工程が行われると、 樹脂パターンが透 明フィルムから剥離しがちである。 本発明では、 樹脂パターンに触媒を含有させる ため、 このような酸エッチング、 触媒付与工程等が省略されるので、 樹脂パターン が透明フィルムから剥離しない。
本発明によれば、 例えば線幅が 2 0 0 μ πι以下で開口率 7 5 %以上の導電性パタ ーンを有した電磁波シールド性光透過窓材を少なレ、工程数で容易にかつ安価に製造 することができる。 図面の簡単な説明
図 1 a, 1 b及び 1 cは、 実施の形態に係る電磁波シールド性光透過窓材の製造 方法を示す模式的な断面図である。 好ましい形態 '
以下、 図面を参照して実施の形態について説明する。
この形態では、 まず図 l a , l bのように、 透明フィルム 1上に無電解メツキの 触媒を含む榭脂塗料を用いて格子状に樹脂パターン 2を印刷する。 次いで、 この透 明フィルム 1を無電解メツキ処理し、 図 l cの通り、 この樹脂パターン 2上にのみ 導電材料のメツキ層よりなる導電'!1生パターン 3を形成する。
この導電性パターン 3は、 格子状の樹脂パターン 2上に形成されたものであるこ と力 ら、 該榭脂パターン 2と同じ格子状となる。 この樹脂パターン 2の線幅を狭く しておくことにより、 線幅の小さい格子状の導電性パターン 3が形成される。 この 格子状の樹脂パターン 2の線幅を小さく し、 樹脂パターン 2の目開き開口の面積を 広くすることにより、 開口率の大きな格子状の導電性パターン 3が形成される。 次に、 上記の各材料の好適例について説明する。
透明フィルム 1の材料としては、 耐熱性、 耐薬品性等に優れた透明なフィルムで あれば良く、 汎用のエンプラフィルムが用いられる。 この透明フィルムは、 それ自 体の材料の化学的特性としてメツキに対する親和性が低いものであることが好まし く、 さらに、 メツキ液と接触しても表面がエッチングされず、 メツキに対する親和 性が高くならないものが好ましい。 透明フィルム 1としては、 例えば、 ポリエステ ルフィルム、ポリアリレートフイルム、シクロォレフインフィルム等が挙げられる。 この透明フィルムの厚さは、 電磁波シールド性光透過窓材の用途等によっても異 なるが、 通常の場合 1 m〜 5 mm程度とされる。
フィルム 1上に形成する樹脂パターン 2は印刷により形成されることが好ましい。 樹脂パターン 2の形成に用いられる樹脂塗料の樹脂としては、 ウレタン樹脂、 ァク リル樹脂、 塩ビ系榭脂、 あるいは、 ポリエステル系樹脂、 エポキシ系樹脂、 ポリオ レフイン系樹脂、 光硬化性樹脂等の、 塗料化が容易で、 上記透明フィルム 1への密 着性の高いものが用いられる。
樹脂塗料に含有される無電解メツキの触媒としては、パラジウム、銀、スズ、銅、 ニッケル等の還元性金属、 或いはこれらの塩ゃ錯体の 1種又は 2種以上を用いるこ とができる。 パラジウムは、 触媒効果が高く、 好適に用いることができる。 銀は、 比較的酸化し難く、 微粒子化が容易なので、 塗料化に適している。
これらの触媒の樹脂塗料中の含有量は、 少な過ぎると無電解メツキにより導電材 料を効率的に析出させて緻密な導電性パターンを形成することができず、 多過ぎる と樹脂パタ一ンの塗膜物性が劣り、また、樹脂パタ一ン形成が困難となることから、 無電解メツキの触媒の樹脂塗料中の含有量は、 樹脂塗料中の樹脂成分に対して 1〜 5 0重量%であることが好ましい。
この樹脂塗料は、 主成分樹脂と触媒とにトルエン、 酢酸ェチル、 ME K (メチル ェチルケトン)等の溶剤を加えて適度な粘度に調整して塗料化される。樹脂塗料は、 さらに、 安定剤、 着色剤等の添加剤を含有していても良い。
樹脂パターン 2は、 好適には、 格子状となるように印刷される。 好ましくは、 こ の線幅が 2 0 0 m以下特に好ましくは 1 0 0 μ πι以下とりわけ 3 0 m以下とな るように印刷される。 印刷手法としてはグラビア印刷、 スクリーン印刷、 インクジ ヱット印刷、 静電印刷が好適であるが、 細線化のためにはグラビア印刷が好適であ る。
樹脂パターン 2の印刷厚みは、 特に限定されるものではないが、 通常は 0 . 1〜 1 0 m程度とされる。
導電性パターン 3を構成する導電材料としては、 アルミニウム、 ニッケル、 イン ジゥム、 クロム、 金、 バナジウム、 スズ、 カドミウム、 銀、 プラチナ、 銅、 チタン、 コバルト、 亜鉛等の金属又は合金が好適であるが、 これらの中でも銅、 ニッケル、 クロム、 亜鉛 スズ、 銀又は金の純金属又は合金が好ましい。
この導電性パターン 3の厚さは、 薄過ぎると電磁波シールド性能が不足するので 好ましくない。 一方、 厚過ぎると得られる電磁波シールド性光透過窓材の厚さに影 響を及ぼすと共に、 視野角を狭くしてしまう。 パターン 3が厚すぎると、 メツキが 幅方向にも広がるため線幅が太くなり、 開口率が低下する。 従って、 該パターン 3 の厚さは、 0 . 1〜1 0 μ πι程度とするのが好ましい。
無電解メツキ処理する前に、 樹脂パターン 2を硫酸、 塩酸などによって脱脂処理 を行っても良く、 これにより、 樹脂パターン 2のメツキに対する親和性が高められ る。
この導電性パターン 3の形成後、防眩性を付与するために黒色化処理してもよい。 黒色化の手法としては、 金属膜の酸化処理、 硫化処理、 クロム合金、 S n— N i合 金などの黒色メツキ処理などを採用することができる。 黒色ィンクゃ塗料を導電性 パターン上に塗布してもよい。
このようにして製造される電磁波シールド性光透過窓材は、 1枚物のフィルムよ りなるものであってもよく、 ロールから卷き出された連続ウェブ状のフィルムであ つてもよい。 実施例
以下に実施例を挙げて、 本発明をより具体的に説明するが、 本発明はこの実施例 によって限定されない。
実施例 1 厚さ 1 00 のポリエステルフィルムの上に、 触媒含有樹脂塗料 (メルテック ス社製 「メルコート NMYタイプ III」 : ウレタン樹脂に対して無電解メツキの触媒 である塩化パラジウムを 10重量。 /。混合したもの) を格子状に印刷した。 格子は正 方格子状に規則配列しており、 格子の線幅は 20 μ m、 格子の 1辺は 250 μ m、 開口率は 80%であった。 印刷厚さは、 乾燥後で約 2 μπιである。
この格子状の樹脂パターンを 5 %の硫酸により脱脂処理した後、 この樹脂塗料上 に、 下記組成の無電解銅メツキ液 (60°C) により、 平均膜厚 2 /zmとなるように 銅を無電解メツキにより析出させ、 最後に酸化処理による黒色化処理を施して電磁 波シールド性光透過窓材とした。 ポリエスエルフイルム上には銅は全く付着しなか つた。
<無電解銅メツキ液 (アルカリ性) 組成 >
硫酸銅 · 5水塩: 1 3 gZL
N a OH : 7. 5 g/L
HCOH: 1 3mL/L
上記の黒色化処理を行うには、 メツキされた銅を亜塩素酸ナトリウム (Na C l 〇 2) 水溶液 ( 5〜 30 %) で 3〜 10分、 50 °C (又は、 次亜塩素酸ナトリウム (N a OC 1 ) 水溶液 ( 5〜 30 %) で 1〜 5分、 80 °C) で酸化処理する。
黒色化処理は、硫化処理による黒色化処理でもよく、例えば、メツキされた銅を、 硫化水素水溶液 (5〜30%) で 5〜 60秒、 25 °Cで処理する。
このフィルム表面の導電性パターンは、 正方格子状に規則配列しており、 樹脂パ ターンと同様に、線幅は 20 μπι,格子の 1辺は 250 μπιであり、開口率は 80% であった。
以上の通り、本発明によると、線幅が小さく開口率の高い導電性パターンを有し、 電磁波シールド性、 光透過性に優れ、 モアレ現象の問題のない電磁波シールド性光 透過窓材を容易にかつ安価に製造することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 透明フィルムの表面に導電材料よりなる導電性パターンが形成された電磁波 シールド性光透過窓材を製造する方法において、
該透明フィルム表面に、 無電解メツキの触媒を含有する樹脂塗料により前記導電 性パターンと同一パターンの樹脂パターンを形成する工程と、
その後、 該透明フィルムを無電解メツキ処理し、 該榭脂パターン上にのみ導電材 料を付着させて前記導電性パターンを形成する工程とを有する電磁波シールド性光 透過窓材の製造方法。
2 . 請求項 1において、 樹脂塗料中の触媒の含有量が榭脂成分に対して 1〜 5 0 重量%であることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
3 . 請求項 1において、 該樹脂パターンを格子状に形成することを特徴とする電 磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
4 . 請求項 1において、 該樹脂パターンを印刷により形成することを特徴とする 電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
5 . 請求項 1において、 前記導電性パターンを形成した後、 該導電性パターンを 黒色化処理することを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
6 . 請求項 1において、 前記導電材料が銅、 ニッケル、 クロム、 亜鉛、 スズ、 銀 及び金の少なくとも 1種を含むことを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製 造方法。
7 . 透明フィルムと、 該透明フィルムの表面に形成された無電解メツキの触媒を 含有する樹脂パターンと、 該樹脂パターン上に該無電解メツキにより形成された導 電材料層よりなる導電性パターンとを備えてなる電磁波シールド性光透過窓材。
8 . 請求項 7において、 該導電性パターンの線幅が 2 0 0 μ πι以下であり、 開口 率が 7 5 %以上であることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材。
9 . 請求項 7において、 請求項 1ないし 7のいずれか 1項の方法により製造され たものであることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材。
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