WO2022107730A1 - 電磁波シールド用組成物及び電子部品 - Google Patents
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
Definitions
- the present invention relates to an electromagnetic wave shielding composition for forming an electromagnetic wave shielding layer on an electronic component mounted on a substrate, and an electronic component using the same.
- Electronic components such as power amplifiers, Wi-Fi / Bluetooth modules, and flash memories are mounted on boards built into electronic devices such as mobile phones, smartphones, notebook computers, and tablet terminals. Such electronic components may malfunction due to electromagnetic waves from the outside. On the contrary, the electronic component becomes a source of electromagnetic noise, which may cause malfunction of other electronic components.
- the electronic components include a shield layer made of a metal plate for blocking electromagnetic waves, and three layers of stainless steel (SUS) layer / copper (Cu) layer / stainless steel (SUS) layer from the inside, for example, on the outer surface of the electronic component by sputtering. Shield layer is formed.
- SUS stainless steel
- Cu copper
- SUS stainless steel
- the shield layer made of metal plate It is difficult for the shield layer made of metal plate to meet the demands for miniaturization and thinning of electronic devices. Further, in the shield layer formed by sputtering, the thickness of the shield layer formed on the top (upper surface) and the side (side surface) is different, and the thickness of the shield layer formed on the top (upper surface) and the side (side surface) is different. Attempting to make it uniform takes a long time for sputtering, and the cost may increase.
- Patent Document 1 discloses an EMI shielding composition for forming a shielding layer by spray coating on the surface of an electronic component.
- the EMI shielding composition disclosed in Patent Document 1 includes (a) a thermoplastic resin such as a phenoxy resin and a vinylidene resin and / or a thermosetting resin such as an epoxy resin and an acrylic resin, and (b) a solvent or 2-. It contains a reactive diluent such as phenoxyethyl acrylate and (c) conductive particles such as silver particles.
- Patent Document 1 describes that the EMI shielding composition is applied using a spray coating machine or a dispersion / ejection machine to seal a functional module arranged on a substrate.
- the shield layer is formed by spray coating, it is also required to uniformly form the coating film even at the corners of electronic parts in order to exert the shielding effect.
- Patent Document 1 the film-forming property at the corners has not been examined in detail.
- One aspect of the present invention is to provide an electromagnetic wave shielding composition capable of uniformly forming a coating film on the entire object even at a corner portion of an electronic component.
- the means for solving the above problems are as follows, and the present invention includes the following aspects.
- composition for electromagnetic wave shielding contains (A) silver particles, (B) resin, and (C) alkoxysilane compound, and the content of the (C) alkoxysilane compound is 100 parts by mass of the (A) silver particles.
- the composition for electromagnetic wave shielding is characterized in that it is in the range of 8 parts by mass or more and 100 parts by mass or less.
- the composition for electromagnetic wave shielding according to [1] wherein the content of the resin (B) is within the range of 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the silver particles (A).
- the resin (B) contains a thermosetting resin and further contains a curing agent (D).
- Composition for shielding [5] The composition for electromagnetic wave shielding according to any one of [1] to [4], wherein the resin (B) contains a thermoplastic resin.
- Isocyanurate group may have at least one reactive functional group selected from the group consisting of a mercapto group, where n represents an integer from 1 to 3 and if more than one R 1 is present, they. May be the same or different, and if there are multiple R2s, they may be the same or different.
- the (F) dispersant is at least one selected from the group consisting of an acrylic acid-based dispersant, a phosphoric acid ester salt-based dispersant, and a polyfunctional ionic dispersant.
- Composition for. [10] (G) The composition for electromagnetic wave shielding according to any one of [1] to [9], further containing a solvent. [11] An electronic component using the electromagnetic wave shielding composition according to any one of [1] to [10].
- an electromagnetic wave shielding composition capable of uniformly forming a coating film on the entire object.
- 6 is a CCD photograph of the surface of a sample substrate in a state where the electromagnetic wave shielding composition of the example is uniformly applied (Good (good)).
- 6 is an SEM photograph of a cross section of a sample substrate in which the electromagnetic wave shielding composition of the comparative example is applied and there is a portion not applied to the corner portion (bad (insufficient)). It is a CCD photograph of the surface of the sample substrate in the state where the composition for electromagnetic wave shielding of the comparative example is applied, and there is a part not applied on the surface (bad (insufficient)).
- composition for electromagnetic wave shielding according to the present disclosure will be described based on the embodiment.
- the embodiments shown below are examples for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention is not limited to the following electromagnetic wave shielding compositions.
- composition for electromagnetic wave shielding contains (A) silver particles, (B) a resin, and (C) an alkoxysilane compound, and the content of the (C) alkoxysilane compound is high. It is within the range of 8 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the silver particles (A).
- the composition for electromagnetic wave shielding contains (A) 100 parts by mass of silver particles and (C) an alkoxysilane compound in the range of 8 parts by mass or more and 100 parts by mass or less, it is spray-coated.
- the electromagnetic wave shielding composition evenly apply the electromagnetic wave shielding composition to the side surface, corners, and other parts where the electromagnetic wave shielding composition is difficult to adhere to the object such as electronic parts. It is possible to form a uniform shield layer.
- the shielding effect of the shield layer from EMI is represented by the return loss (dB).
- the reflection loss can be obtained by the following formula (I).
- K is expressed by the following calculation formula (II) and is a ratio between the impedance of the space and the impedance of the shield layer.
- the EMI shield effect of the shield layer can be exhibited.
- the shield layer obtained from the electromagnetic wave shielding composition according to the embodiment of the present invention has a small specific resistance and has an EMI shielding effect.
- R represents the reflection loss (dB)
- K represents the ratio between the impedance of the space and the impedance of the shield layer as shown in the following calculation formula (II).
- Z 0 represents the impedance of space
- Z S represents the impedance of the shield layer
- (A) Silver particles In the composition for shielding electromagnetic waves (A) silver particles are blended as conductive particles in order to shield electromagnetic waves.
- the average particle size of the silver particles is preferably in the range of 30 nm or more and 350 nm or less, more preferably in the range of 40 nm or more and 300 nm or less, and further preferably in the range of 50 nm or more and 250 nm or less.
- the average particle size of the (A) silver particles is within the range of 30 nm or more and 350 nm or less, the precipitation of the (A) silver particles in the electromagnetic wave shielding composition is suppressed and the (A) silver particles are dispersed in the composition. The state can be maintained, and it is easy to form a shield layer that exerts an EMI shielding effect.
- the average particle size of the silver particles can be measured by observation using, for example, a scanning electron microscope (SEM). For example, at a magnification of 10,000 to 20,000 times, (A) an SEM photograph or SEM image of silver particles is obtained, and the contour of (A) silver particles present in the SEM photograph or SEM image is approximated to a perfect circle. Then, the diameter of the perfect circle can be measured, and the arithmetic average value of the diameters of 50 arbitrary (A) silver particles can be used as the average particle size.
- SEM scanning electron microscope
- the shape of the silver particles may be spherical, scaly, needle-shaped, or any other shape.
- the average value of the scaly or needle-shaped long axis can be used as the average particle size. From the viewpoint of suppressing sedimentation in the composition for electromagnetic wave shielding, the silver particles (A) are preferably spherical.
- the silver particles are specifically silver powder (product name: P620-7, P620-24) manufactured by Metallow Technologies USA (product name: P620-7, P620-24), silver powder manufactured by DOWA Electronics Co., Ltd. (product name: Ag nano powder-). 2) and the like can be used.
- the silver particles are preferably contained in the electromagnetic wave shielding composition in the range of 35% by mass or more and 99% by mass or less in terms of solid content, and are contained in the range of 40% by mass or more and 98% by mass or less. It may be contained in the range of 45% by mass or more and 89% by mass or less.
- a masterbatch previously dispersed in the (G) solvent may be used as the (A) silver particles.
- the masterbatch is obtained by pre-dispersing (A) silver particles in (G) a solvent to form a slurry.
- (A) silver particles are less likely to settle in the electromagnetic wave shielding composition, and are appropriately dispersed in the composition. It will be easier to maintain.
- the electromagnetic wave shielding composition further contains the (G) solvent as described later, the (G) solvent may be added to the electromagnetic wave shielding composition by including the (G) solvent contained in the masterbatch. good.
- the (G) solvent contained in the master batch containing (A) silver particles may be one kind of (G) solvent or may contain two or more kinds of (G) solvents.
- the (G) solvent contained in the masterbatch is at least one selected from the group consisting of, for example, turpinolene, limonene, ethylene glycol monophenyl ether (EPH), butyl carbitol acetate (BCA) and butyl carbitol (BC). Can be used.
- the solvent (G) contained in the masterbatch containing (A) silver particles may be in an amount that can suppress the sedimentation of (A) silver particles and maintain a slurry.
- the resin (B) contained in the composition for shielding electromagnetic waves includes at least one selected from the group consisting of thermosetting resins and thermoplastic resins.
- the resin imparts adhesiveness and curability to the electromagnetic wave shielding composition.
- the resin may contain both a thermosetting resin and a thermoplastic resin.
- the content of the resin (B) is preferably in the range of 0.1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles, and is in the range of 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less. It is more preferably 1.5 parts by mass or more and 8 parts by mass or less, and particularly preferably 2 parts by mass or more and 7 parts by mass or less.
- the composition covers and adheres to the entire object, and it becomes possible to form a substantially uniform shield layer.
- the resin (B) varies depending on the type of thermosetting resin or thermoplastic resin, but from the viewpoint of adhesiveness and curability, it is in the range of 0.5% by mass or more and 10% by mass or less in the composition for electromagnetic wave shielding. It is preferable that it is contained in the range of 0.8% by mass or more and 4.8% by mass or less.
- the resin (B) contained in the electromagnetic wave shielding composition preferably contains a thermosetting resin.
- the thermosetting resin include epoxy resins.
- the thermosetting resin one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the epoxy resin preferably has at least one epoxy group or glycidyl group in the molecule and is liquid at room temperature.
- the epoxy resin is bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, hydrogenated bisphenol type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, alcohol ether type epoxy resin, cyclic aliphatic type epoxy resin, fluorene type epoxy. Examples thereof include resins, siloxane-based epoxy resins, aminophenol-type epoxy resins, and cresol novolac-type epoxy resins. Of these, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, aminophenol type epoxy resin, and cresol novolak type epoxy resin are preferable from the viewpoint of adhesiveness and durability.
- the epoxy equivalent is preferably 80 to 1000 g / eq, more preferably 80 to 500 g / eq, from the viewpoint of curability and elastic modulus of the cured product.
- Examples of commercially available products include bisphenol F type epoxy resin manufactured by Nippon Steel Sumitomo Chemical Co., Ltd. (product name: YDF8170), bisphenol A type epoxy resin manufactured by DIC Co., Ltd. (product name: EXA-850CRP), and bisphenol A manufactured by DIC Co., Ltd.
- Type bisphenol F type mixed epoxy resin product name: EXA-835LV
- aminophenol type epoxy resin manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. grade: JER630
- cresol novolac type epoxy resin manufactured by DIC Co., Ltd. product name: Epicron N665-EXP
- a special epoxy resin grade: AER9000 manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. can be mentioned.
- the resin (B) contained in the electromagnetic wave shielding composition may contain a thermoplastic resin.
- the thermoplastic resin includes, for example, a polystyrene resin, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyamide resin, a polyamideimide resin, and a glass transition temperature of 25 ° C. Examples thereof include at least one selected from the group consisting of liquid thermoplastic elastomers which are as follows and are dissolved in a liquid or organic solvent.
- the acrylic resin is not particularly limited, and examples thereof include a polymer obtained by polymerizing one or more monomers selected from acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, and methacrylic acid ester.
- a preferred acrylic resin is a polymer obtained by polymerizing acrylic acid or methacrylic acid.
- the polycarbonate resin is not particularly limited, and a polymer obtained by a phosgene method in which a dihydroxydiaryl compound is reacted with phosgene or an ester exchange method in which a dihydroxydiaryl compound is reacted with a carbonic acid ester such as diphenyl carbonate can be used. can.
- the polyamide resin is not particularly limited, and is a polymer containing an amide bond (-NH-CO-) in the main chain of the polymer, and is composed of 6 nylon, 66 nylon, copolymerized nylon, and N-methoxymethylated nylon. Such modified nylon is exemplified.
- the polyamide-imide resin is not particularly limited, and examples thereof include those obtained by mixing tricarboxylic acid anhydride with a diamine compound or diisocyanate and polycondensing them.
- thermoplastic elastomer having a glass transition temperature of 25 ° C. or lower and being dissolved in a liquid or organic solvent
- thermoplastic elastomer examples include acrylic rubber, butadiene rubber, silicone rubber, and nitrile rubber.
- thermoplastic elastomer a commercially available product manufactured by a known method may be used, and examples of the commercially available product include the HycarCTBN series (manufactured by Ube Corporation).
- the electromagnetic wave shielding composition contains (C) an alkoxysilane compound, and the content of the (C) alkoxysilane compound is 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) silver particles. It is within the range of 100 parts by mass or less. Since the composition for electromagnetic wave shielding contains (C) the alkoxysilane compound in the range of 8 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles, the adhesion to the object is improved. For example, when it is applied to an object such as an electronic component by spray coating, it can be uniformly applied to a portion such as a side surface or a corner portion of the object.
- the electromagnetic wave shielding composition can be uniformly applied to the side surface and corners where the electromagnetic wave shielding composition is difficult to adhere to the object, and when a thin and uniform coating film is formed, this coating film is cured. , A uniform shield layer is formed on the entire surface of the object, and the shielding effect against EMI can be exerted.
- the content of the (C) alkoxysilane compound in the electromagnetic wave shielding composition is less than 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) silver particles, the viscosity is too high and a uniform coating film is formed. It can be difficult.
- the content of the (C) alkoxysilane compound in the electromagnetic wave shielding composition is preferably 8.1 parts by mass or more, and more preferably 9 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the (A) silver particles. It is more preferably 10 parts by mass or more, and even more preferably 12 parts by mass or more.
- the content of the (C) alkoxysilane compound is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 95 parts by mass or less, still more preferably 90 parts by mass or less, still more preferably 90 parts by mass or less, from the viewpoint of the formability of the coating film. Is 85 parts by mass or less.
- the (C) alkoxysilane compound may be one kind (C) alkoxysilane compound or two or more kinds of (C) alkoxysilane compound.
- the alkoxysilane compound (C) is preferably contained in the electromagnetic wave shielding composition in the range of 4.8% by mass or more and 50% by mass or less, and is preferably 4.8% by mass or more and 48% by mass or less. It may be contained within the range of% or less.
- the alkoxysilane compound may be a compound having a group (alkoxy group) that chemically bonds with the inorganic material and does not have a reactive functional group that chemically bonds with the organic material, and may be a group that chemically bonds with the inorganic material (C). It may be a silane coupling agent having an alkoxy group) and a reactive functional group.
- the alkoxysilane compound (C) is preferably an alkoxysilane coupling agent.
- the alkoxy group contained in the alkoxysilane compound may be linear, branched or cyclic.
- the alkoxygroup of the alkoxysilane compound has preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and even more preferably 1 or 2 carbon atoms. ..
- the alkoxysilane compound has preferably 1 to 3 alkoxy groups, more preferably 2 or 3 alkoxy groups in one molecule.
- the alkoxysilane compound (C) is at least selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group, an epoxy group, an amino group, a vinyl group, a styryl group, a (meth) acrylic group, an isocyanate group, an isocyanurate group, and a mercapto group. It is preferable to have one.
- the alkyl group contained in the alkoxysilane compound may be linear, branched or cyclic, and the number of carbon atoms thereof is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and 1 It may be 1 to 6, it may be 1 to 4, or it may be 1 to 3.
- the aryl group has preferably 6 to 20, more preferably 6 to 14, and even more preferably 6 to 10.
- the alkoxysilane compound has preferably 1 to 3, more preferably 1 or 2 alkyl groups or aryl groups in one molecule.
- the molecular weight of the (C) alkoxysilane compound is preferably 100 or more, more preferably 110 or more, still more preferably 120 or more, from the viewpoint of suppressing volatilization during surface treatment or drying.
- the upper limit of the molecular weight is preferably 1000 or less, more preferably 700 or less, still more preferably 400 or less, still more preferably 300 or less, and may be 280 or less, from the viewpoint of appropriate reactivity. It may be less than or equal to, and may be 250 or less.
- the alkoxysilane compound (C) is preferably the (C) alkoxysilane compound represented by the following formula (1).
- Si (OR 1 ) n (R 2 ) 4-n (1) (In the formula (1), R 1 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 2 is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
- the alkyl group or the aryl group represented by R2 is an alkyl group or an aryl group, which is either cyclic or cyclic, and the alkyl group and the aryl group are an epoxy group, an amino group, a vinyl group, a styryl group, a (meth) acrylic group and an isocyanate group.
- Isocyanurate group and may have at least one reactive functional group selected from the group consisting of a mercapto group, where n represents an integer from 1 to 3 and if more than one R 1 is present, they. May be the same or different, and if there are multiple R2s, they may be the same or different.
- the number of carbon atoms of the alkoxy group represented by OR 1 is preferably 1 to 10, more preferably 1 or 6, still more preferably 1 to 4, and even more preferably 1. Or 2.
- the number of carbon atoms of the alkyl group represented by R2 is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and even more preferably 1 to 6.
- the aryl group represented by R2 preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and further preferably 6 to 10 carbon atoms.
- n preferably represents an integer of 1 to 3, and more preferably 2 or 3.
- alkoxysilane compound (C) examples include monoaryltrialkoxysilane, diaryldialkoxysilane, monoalkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane, monoalkylmonoaryldialkoxysilane, diarylmonoalkylmonoalkoxysilane and dialkylmono.
- Arylmonoalkoxysilanes can be mentioned. The number of carbon atoms in the alkyl moiety, aryl moiety, and alkoxy moiety is as described above.
- alkoxysilane compound (C) examples include phenyltrialkoxysilane, hexyltrialkoxysilane, dimethyldialkoxysilane, methyltrialkoxysilane, diethyldialkoxysilane, ethyltrialkoxysilane, diphenyldialkoxysilane, and methylphenyldialkoxy. Examples thereof include silane and diphenylmethylmonoalkoxysilane. The number of carbon atoms in the alkoxy moiety is as described above.
- Examples of commercially available products of the alkoxysilane compound (C) include phenyltrimethoxysilane (product name: KMB-103), diphenyldiethoxysilane (product name: KBE-202), and hexyltrimethoxysilane (product name) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. : KBM-3063), hexyltriethoxysilane (product name: KBE-3063).
- the alkoxysilane compound may be used alone or in combination of two or more.
- the alkoxysilane compound (C) is at least one reactive functional group selected from the group consisting of an epoxy group, an amino group, a vinyl group, a styryl group, a (meth) acrylic group, an isocyanate group, an isocyanurate group and a mercapto group.
- An alkoxysilane compound having the above may be used. It may be a silane coupling agent containing the reactive functional group.
- the silane coupling agent has a group (hydroxy group, alkoxy group) that chemically bonds with the inorganic material, and has an epoxy group, an amino group, a vinyl group, a styryl group, a (meth) acrylic group, and an isocyanate that chemically bonds with the organic material.
- the alkoxy group contained in (C) the alkoxysilane compound may be linear, branched or cyclic.
- the number of carbon atoms of the alkoxy group contained in the (C) alkoxysilane compound is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and even more preferably. Is 1 to 4, and even more preferably 1 or 2.
- the silane coupling agent preferably has 1 to 3 groups, more preferably 2 or 3 groups, in one molecule, which contribute to binding to the inorganic material.
- the reactive functional groups contained in the (C) alkoxysilane compound include an epoxy group, an amino group, a vinyl group, a styryl group, a (meth) acrylic group, and an isocyanate. It is preferably at least one selected from the group consisting of a group, an isocyanurate group, and a mercapto group.
- the reactive functional group contained in the (C) alkoxysilane compound may be contained alone or in combination of two or more. May be.
- the (C) alkoxysilane compound when the (C) alkoxysilane compound is a silane coupling agent, the (C) alkoxysilane compound preferably has 1 to 3 functional groups in one molecule that contribute to binding to an organic component, and more. It preferably has one or two.
- the molecular weight of the (C) alkoxysilane compound is preferably 100 or more, more preferably 120, from the viewpoint of suppressing volatilization during surface treatment or drying. The above is more preferably 140 or more, 160 or more, 180 or more, or 200 or more.
- the molecular weight of the (C) alkoxysilane compound is preferably 800 or less, more preferably 700 or less, still more preferably, from the viewpoint of appropriate reactivity. Is 600 or less, may be 500 or less, may be 400 or less, and may be 300 or less.
- the silane coupling agent specifically includes 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glyce.
- products of the reactive functional group-containing silane coupling agent include, for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (product name: KBM403) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. and N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane (product name: KBM403).
- Product name: KBM573), 3-aminopropyltriethoxysilane (product name: KBE903), 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (product name: KBM803) can be mentioned.
- the electromagnetic wave shielding composition further contains (D) a curing agent. That is, it is preferable that the composition for electromagnetic wave shielding contains (B) a thermosetting resin and (D) a curing agent.
- the (D) curing agent is preferably at least one selected from the group consisting of an acid anhydride-based curing agent, a phenol-based curing agent, an amine-based curing agent, and an imidazole-based curing agent.
- the curing agent one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
- the (D) curing agent at least one may be used as the (D) curing agent, and the other one may be used as the curing accelerator.
- Examples of the acid anhydride-based curing agent include phthalic acid anhydride, maleic acid anhydride, dodecenyl succinic acid anhydride, trimellitic acid anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, and methyltetrahydrophthalic acid anhydride.
- phthalic acid anhydride maleic acid anhydride, dodecenyl succinic acid anhydride, trimellitic acid anhydride, benzophenone tetracarboxylic acid dianhydride, tetrahydrophthalic acid anhydride, and methyltetrahydrophthalic acid anhydride.
- Methylbutenyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride and the like are exemplified.
- phenol-based curing agent examples include phenol resins, and as the phenol resins, monomers, oligomers, and polymers having two or more phenolic hydroxyl groups capable of reacting with the epoxy resin can be used.
- resol type phenol resin, phenol novolac resin, cresol novolak resin, bisphenol A type novolak resin, triazine-modified phenol novolak resin and the like are exemplified.
- Examples of commercially available products include novolak-type phenolic resins manufactured by Gun Ei Chemical Industry Co., Ltd. (product name: Regitop PSM4324).
- amine-based curing agent examples include aliphatic polyamines such as diethylenetriamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentamine, trimethylhexamethylenediamine, m-xylenediamine, and 2-methylpentamethylenediamine, isophoronediamine, and 1,3-.
- Alicyclic polyamines such as bisaminomethylcyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, norbornenediamine, 1,2-diaminocyclohexane, N-aminoethylpiperazine, 1,4-bis (2-amino-2-methylpropyl)
- Piperazine-type polyamines such as piperazine, diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, diethyltoluenediamine, trimethylenebis (4-aminobenzoate), polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate and other aromatics. Examples include polyamines.
- imidazole-based curing agent examples include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, and 1-cyanoethyl. Examples thereof include -2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole and the like.
- a modified imidazole-based curing agent can also be used. Specific examples thereof include epoxy-imidazole adduct compounds and acrylate-imidazole adduct compounds.
- Examples of commercially available products include 2-ethyl-4-methylimidazole (product name: 2E4MZ) manufactured by Shikoku Chemicals Corporation and acrylate-imidazole adduct-based compounds (product name: EH2021) manufactured by ADEKA Corporation.
- the amount of the (D) curing agent varies depending on the type of the epoxy resin and the type of the (D) curing agent.
- the suitable blending amount according to the type of (D) curing agent is described below.
- the (D) curing agent is an acid anhydride-based curing agent
- Epoxy equivalent is preferably 0.05 to 10, more preferably 0.1 to 5, and even more preferably 0.5 to 3.
- the ratio of the hydroxyl equivalent (g / eq) of the phenolic curing agent to the epoxy equivalent (g / eq) of the epoxy resin is preferable. Is preferably 0.01 to 5, more preferably 0.04 to 1.5, and even more preferably 0.06 to 1.2.
- the ratio (amine value / epoxy equivalent) of the amine value (mgKOH / g) of the amine-based curing agent to the epoxy equivalent (g / eq) of the epoxy resin is preferable.
- the imidazole-based curing agent is preferably in the range of 0.1 part by mass or more and 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin, and more preferably 0. It is preferable to mix the mixture so that the content is within the range of .25 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less.
- the composition for electromagnetic wave shielding may further contain (E) a carbon compound.
- the carbon compound (E) include graphene, graphite, carbon black, carbon nanotubes, fullerenes and the like.
- the carbon compound (E) is preferably graphene or graphite, and more preferably graphite.
- the toughness of the shielding layer can be improved when the electromagnetic wave shielding composition is applied to an object to form a shielding layer.
- Graphene is a substance consisting of pure carbon in which atoms are arranged in a hexagonal pattern on a densely packed single-atom-thick sheet.
- the content of the (E) carbon compound in the electromagnetic wave shielding composition is preferably in the range of 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) silver particles, and is preferably 5 parts by mass or more. It is more preferably in the range of 25 parts by mass or less.
- the electromagnetic wave shielding composition is cured without lowering the adhesion of the electromagnetic wave shielding composition to the object. It is possible to improve the toughness of the shield layer and maintain the shielding effect from EMI.
- the carbon compound (E) may be contained in the electromagnetic wave shielding composition in the range of 2% by mass or more and 15% by mass or less from the viewpoint of improving the toughness of the shield layer made of the electromagnetic wave shielding composition. 3. It may be contained in the range of 3% by mass or more and 13% by mass or less.
- the electromagnetic wave shielding composition may further contain (F) a dispersant.
- the dispersant is at least one selected from the group consisting of an acrylic acid-based dispersant, a phosphoric acid ester salt-based dispersant, and a polyfunctional ionic dispersant from the viewpoint of compatibility with other components. It is preferably a seed.
- the dispersibility of the (A) silver particles and other components in the electromagnetic wave shielding composition can be improved.
- the acrylic dispersant include polyisobutylmethacrylate.
- Examples of the commercially available phosphoric acid ester salt-based dispersant include BYK-145 manufactured by Big Chemie.
- polyfunctional ionic dispersant examples include SC1015F of Marialim (registered trademark) series or Marialim (registered trademark) SC series manufactured by NOF CORPORATION.
- the (F) dispersant of the Marialim (registered trademark) series manufactured by NOF CORPORATION is a polyfunctional comb-type (F) dispersant having an ionic group in the main chain and a polyoxyalkylene chain in the graft chain.
- the (F) dispersant is preferably contained in the electromagnetic wave shielding composition within the range of 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles.
- the dispersant (F) is contained in the electromagnetic wave shielding composition within the range of 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles, whereby (A) silver.
- the shield layer can be formed in a state where the (A) silver particles are dispersed substantially uniformly by suppressing the sedimentation of the particles, and the shield layer having a small specific resistance and an EMI shielding effect can be formed.
- the amount of the (F) dispersant contained in the electromagnetic wave shielding composition is preferably in the range of 1 part by mass or more and 8 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles, and more preferably 1. It is within the range of 5 parts by mass or more and 7 parts by mass or less.
- the (F) dispersant may be contained in a masterbatch in which (A) silver particles are dispersed in a slurry in advance.
- (A) the sedimentation of the silver particles can be suppressed, and (A) the shield layer can be formed in a state where the silver particles are dispersed substantially uniformly.
- a shield layer having an EMI shielding effect can be formed.
- the dispersant is 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) silver particles contained in the electromagnetic wave shielding composition. It may be included within the following range.
- the electromagnetic wave shielding composition may further contain (G) a solvent.
- a solvent By including the solvent (G) in the composition for electromagnetic wave shielding, (A) the sedimentation of silver particles is suppressed, the volatility is increased, and the specific resistance of the shield layer formed from the composition for electromagnetic wave shielding is reduced. The EMI shield effect can be exhibited.
- the solvent (G) at least one selected from the group consisting of limonene, turpinolene, ethylene glycol monophenyl ether (EPH), butyl carbitol acetate (BCA) and butyl carbitol (BC) can be used.
- the solvent (G) may be the solvent contained in the masterbatch containing the silver particles (A). Examples of the commercially available solvent (G) include limonene and tarpinolene manufactured by Nippon Terpene Chemical Co., Ltd. and butyl carbitol manufactured by Daishin Chemical Co., Ltd.
- the solvent (G) is preferably contained in the composition for shielding electromagnetic waves in a range of 5 parts by mass or more and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles.
- the solvent (G) is contained in the composition for electromagnetic wave shielding within the range of 5 parts by mass or more and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles, it is shielded by spraying.
- a layer can be formed, and (G) the solvent volatilizes to form a shield layer having an EMI shielding effect.
- the amount of the (G) solvent contained in the electromagnetic wave shielding composition is preferably in the range of 6 parts by mass or more and 140 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) silver particles, and more preferably 7 parts by mass. It is within the range of 130 parts by mass or less.
- the content of the (G) solvent in the electromagnetic wave shielding composition using the master batch is the content of the (G) solvent in the electromagnetic wave shielding composition.
- (A) It may be within the range of 5 parts by mass or more and 150 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of silver particles.
- the composition for electromagnetic wave shielding may contain an additive.
- the additive include a defoaming agent and a silane coupling agent (excluding the case corresponding to the above-mentioned (C) alkoxysilane compound).
- the additive may be added to the electromagnetic wave shielding composition, or may be added to the masterbatch when the masterbatch is used.
- the amount of the additive in the electromagnetic wave shielding composition is preferably in the range of 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, more preferably 0.05 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the electromagnetic wave shielding composition. It is within the range of 3 parts or more and 3 parts by mass or less.
- the amount of the additive in the electromagnetic wave shielding composition to which the masterbatch is added is 0.01 part by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the electromagnetic wave shielding composition. It may be within the range.
- the defoaming agent is blended in order to prevent the generation of air bubbles in the electromagnetic wave shielding composition, and for example, acrylic-based, silicone-based and fluorosilicone-based defoaming agents can be used.
- acrylic-based, silicone-based and fluorosilicone-based defoaming agents can be used.
- a silicone-based defoaming agent product name: WACKER AF98 / 1000
- WACKER AF98 / 1000 manufactured by Asahi Kasei Wacker Silicone Co., Ltd.
- silane coupling agent When the silane coupling agent is added, it can be added within the range of 0.001 part by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles.
- Viscosity of the composition for electromagnetic wave shielding shall be 15 mPa ⁇ s or more measured at 25 ° C. and a rotation speed of 10 rpm using, for example, a rotational viscometer (product number: TVE-22H) manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. Is more preferable, 20 mPa ⁇ s or more is more preferable, 25 mPa ⁇ s or more is further preferable, and 30 mPa ⁇ s or more is even more preferable.
- the upper limit of the viscosity is preferably 1000 mPa ⁇ s or less, more preferably 950 mPa ⁇ s or less, further preferably 900 mPa ⁇ s or less, and further preferably 850 mPa ⁇ s or less. preferable. If the viscosity of the electromagnetic wave shielding composition measured at 25 ° C. and 10 rpm is within the range of 15 mPa ⁇ s or more and 1000 mPa ⁇ s or less, a shield having an EMI shielding effect can be obtained by spraying the electromagnetic wave shielding composition. Layers can be formed.
- the electromagnetic wave shielding composition can be produced, for example, by (A) silver particles, (B) resin, (C) alkoxysilane compound, (D) curing agent if necessary, and if necessary. It can be produced by blending (E) a carbon compound, (F) a dispersant if necessary, and (G) a solvent if necessary, and stirring and mixing them using a known apparatus.
- a known device for example, a Henschel mixer, a roll mill, a three-roll mill, or the like can be used.
- Each component constituting the electromagnetic wave shielding composition may be charged into the device at the same time and mixed, a part thereof is charged into the device first and mixed, and the rest is charged into the device later and mixed. You may.
- a masterbatch can produce a slurry-like masterbatch by previously stirring and mixing (A) silver particles and (G) a solvent.
- the masterbatch may contain (F) a dispersant and, if necessary, an additive.
- the silver particles (A) and the solvent (G) contained in the masterbatch can be stirred and mixed using the above-mentioned known apparatus.
- the electromagnetic wave shielding composition can be spray-coated on an electronic component or the like to form a shield layer on the outer surface of the electronic component or the like. Further, the electromagnetic wave shielding composition can be applied to electronic components by, for example, a conventionally known spray coating machine. Further, the electromagnetic wave shielding composition may be filled in an aerosol can or the like and applied.
- the thickness of the shield layer formed by spray-coating an electromagnetic wave shielding composition on an electronic component may be in the range of 0.5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less, in the range of 0.5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and may be in the range of 0.5 ⁇ m or more and 0.5 ⁇ m or more. It may be within the range of 10 ⁇ m or less.
- the composition for electromagnetic wave shielding can be applied to electronic components by spray coating or the like.
- the present invention also relates to an electronic component using the above-mentioned electromagnetic wave shielding composition.
- Examples of electronic components using the electromagnetic wave shielding composition include power amplifiers, Wi-Fi / Bluetooth modules, flash memories and the like used in electronic devices such as mobile phones, smartphones, notebook computers and tablet terminals. ..
- each electronic component may be mounted on a substrate after the electromagnetic wave shielding composition is applied to each electronic component, or each electronic component may be mounted on a substrate.
- the electromagnetic wave shielding composition may be applied after mounting on the above.
- Silver particles A1 Spherical, average diameter 100 nm, silver powder, (P620-24), manufactured by Metallor Technologies USA
- A2 spherical, average diameter 60 nm, silver powder, (Ag nano powder-2), Made by DOWA Electronics Co., Ltd.
- A3 Spherical, average diameter 200 nm, silver powder, (P620-7), manufactured by Metallor Technologies USA
- the average diameter of silver particles is a scanning electron microscope (SEM). Observe using and arbitrarily select 50 particles from an SEM photograph or SEM image with a magnification of 10,000 to 20,000 times, and make the outline of each particle approximate to a perfect circle, and the diameter of the perfect circle. Was measured, and the arithmetic average value was taken as the average particle size.
- SEM scanning electron microscope
- Resin B1 Special epoxy resin (AER9000), B2 made by Asahi Kasei Co., Ltd .: Cresol novolak type epoxy resin (Epicron N665-EXP), B3 made by DIC Co., Ltd .: Bisphenol F type epoxy resin (YDF8170), Nippon Steel Sumitomo Chemical Co., Ltd. Company B4: Bisphenol A type bisphenol F type mixed epoxy resin (EXA-835LV), DIC Co., Ltd. B5: Bisphenol A type epoxy resin (EXA-850CRP), DIC Co., Ltd. B6: Aminophenol type epoxy resin (JER630) , Made by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.
- Alkoxysilane compound C1 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM403), manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- silane coupling agent C2: Phenyltrimethoxysilane (KBM-103), manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- C3 hexyltrimethoxysilane (KBM-3063), manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- C4 hexyltriethoxysilane (KBE-3063), Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Made
- Hardener D1 Hexahydrophthalic anhydride (HN5500), Hitachi Kasei Co., Ltd.
- D2 Novolac type phenol resin (Regitop PSM4324), Gunei Chemical Co., Ltd.
- D3 3,3'-diethyl-4,4 '-Diaminodiphenylmethane (KAYAHARD A-A (HDAA)), manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
- D4 aromatic amine (EtaCure 100), manufactured by Albemar Japan Co., Ltd.
- D5 acid anhydride (YH307), Mitsubishi Chemical Co., Ltd.
- D6 2-Ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ), manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.
- D7 acrylate-imidazole adduct-based compound (EH2021), manufactured by ADEKA Co., Ltd.
- E Carbon compound E1: Graphite (scaly graphite) (CX3000), E2: Graphene powder (XGnP-R10) manufactured by Chuetsu Graphite Industry Co., Ltd., E3: Graphene (GNH-XA) manufactured by XGSscience, Graphene Platform Co., Ltd. Made
- F Dispersant
- F1 Polyisobutylmethacrylate
- F2 Phosphate ester salt dispersant (BYK-145) manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
- F3 Polyfunctional ionic dispersant manufactured by Big Chemie (Marialim (registered trademark)) , SC1015F), manufactured by NOF CORPORATION
- Example 12 A masterbatch in which the silver filler of A1 which is (A) silver particles was previously dispersed in turpinolene which is a solvent (G) was used as a slurry.
- the masterbatch contains 6.0 parts by mass of the solvent (G) with respect to 100 parts by mass of the silver filler of A1 which is (A) silver particles.
- Example 1 is set so that each raw material other than the silver filler has a blending ratio shown in the table below with respect to 100 parts by mass of the silver filler of A1 which is the (A) silver particles in the masterbatch.
- the composition for electromagnetic wave shielding was produced in the same manner as in the above.
- Viscosity measurement The viscosity of each electromagnetic wave shielding composition of Examples and Comparative Examples was measured at a rotation speed of 10 rpm at 25 ° C. using a rotational viscometer (product number: TVE-22H) manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. ..
- FIG. 1 is an external photograph showing a state (Good (good)) in which the electromagnetic wave shielding composition of the example is sprayed and linearly applied.
- FIG. 2 is an external photograph showing a state (bad (insufficient)) in which the electromagnetic wave shielding composition of the comparative example is not discharged from the spray.
- FIG. 3 is an external photograph showing a state (bad (insufficient)) in which the electromagnetic wave shielding composition of the comparative example is sprayed and interrupted in the middle of a straight line.
- Coating film uniformity Dispens bubble (product name: Dispens Jet, model number: DJ-2200, manufactured by Nordson Asimtech) is applied to the precision dispenser (product name: Spectrum II dispenser, model number: S2-920P, manufactured by Nordson Asimtech).
- the electromagnetic wave shielding compositions of Examples and Comparative Examples were applied onto a sample substrate made of a 7 mm square (thickness 1 mm) epoxy resin, and heated at 200 ° C. for 30 minutes to cure the electromagnetic wave shielding composition. I let you. After that, the cross section of the sample substrate coated with each electromagnetic wave shielding composition is observed with a scanning electron microscope (SEM), and the surface of the sample substrate coated with each electromagnetic wave shielding composition is coated with a CCD (Cage Coupled Device) camera.
- SEM scanning electron microscope
- FIG. 4A shows an SEM photograph of a cross section of a sample substrate in a “Good” state to which the electromagnetic wave shielding composition of the example is uniformly applied.
- FIG. 4A shows SEM photographs of two cross-sections of the cross section of the sample substrate and three cross-sections of the straight portion as a cross-sectional SEM photograph of one sample substrate.
- FIG. 4B shows a CCD photograph of the surface of a “Good” sample substrate uniformly coated with the electromagnetic wave shielding composition of the example.
- FIG. 5A shows an SEM photograph of a cross section of a “Bad (insufficient)” sample substrate to which the electromagnetic wave shielding composition of the comparative example is applied and the corners are not applied.
- FIG. 5A shows SEM photographs of two cross-sections of the cross section of the sample substrate and three cross-sections of the straight portion as a cross-sectional SEM photograph of one sample substrate.
- FIG. 5B shows a CCD photograph of the surface of the “Bad (insufficient)” sample substrate to which the electromagnetic wave shielding composition of the comparative example is applied and has a portion not applied to the surface.
- Electromagnetic wave shielding effect measurement The shielding effect was measured according to ASTM D4935. More specifically, a precision dispenser (product name: Spectrum II dispenser, model number: S2-920P, manufactured by Nordson Asimtech) and a polyimide bubble (product name: Dispens Jet, model number: DJ-2200, manufactured by Nordson Asimtech). Is attached, and each electromagnetic wave shielding composition of Examples and Comparative Examples is applied onto a 5 mm square polyimide substrate (thickness 1 mm) and heated at 200 ° C. for 20 minutes to cure each electromagnetic wave shielding composition. rice field.
- Each polyimide substrate on which each electromagnetic wave shielding composition was cured was measured by a coaxial tube type shield effect measuring system (500 MHz to 18 GHz) (manufactured by Keycom). The results are shown in each table. When the shielding effect was 37 dB or more, it was evaluated as “Good (good)", and when it was less than 37 dB, it was evaluated as "Bad (insufficient)".
- the electromagnetic wave shielding compositions according to Examples 1 to 6 contain (A) silver particles, (B) resin, and (C) alkoxysilane compound, and (C) alkoxysilane. Since the content of the compound is within the range of 8 parts by mass or more and 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the (A) silver particles, when the electromagnetic wave shielding composition is applied by spray coating, it becomes a target of electronic parts and the like.
- the electromagnetic wave shielding composition can be uniformly applied to the side surface, corners, and other parts where the electromagnetic wave shielding composition is difficult to adhere to to form a uniform coating film, and a uniform shielding layer can be formed. (See FIGS. 4A and 4B) and had an EMI shielding effect.
- the electromagnetic wave shielding composition according to Comparative Example 2 has a viscosity because the content of the (C) alkoxysilane compound in the electromagnetic wave shielding composition exceeds 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (A) silver particles. Is too low to adhere to the side surface or corners of the object that are difficult to adhere to, the electromagnetic wave shielding composition cannot be applied uniformly to the object, and a uniform coating film is formed on the corners of the object. could not.
- the electromagnetic wave shielding compositions according to Examples 7 to 11 have different particle sizes of (A) silver particles but different (C) alkoxysilane compounds.
- the electromagnetic wave shielding composition is uniformly applied to the side surface, corners, and other parts where the electromagnetic wave shielding composition is difficult to adhere to the object such as electronic parts.
- a uniform coating film could be formed, a uniform shield layer could be formed, and an EMI shielding effect was obtained.
- the electromagnetic wave shielding compositions according to Examples 12 to 17 have different (F) dispersants even when (A) silver particles contained in the master batch are used. Even if there is (G) solvent, when the electromagnetic wave shielding composition is applied by spray coating, the electromagnetic wave shielding composition such as the side surface and the corner portion is applied to the object such as an electronic part.
- the electromagnetic wave shielding composition could be uniformly applied to a portion that was difficult to adhere to to form a uniform coating film, a uniform shield layer could be formed, and an EMI shielding effect was obtained.
- each electromagnetic wave shielding composition according to Examples 18 to 23 is used for electromagnetic wave shielding by spray coating even when (B) the type of resin or (D) the type of curing agent is different.
- the electromagnetic wave shielding composition is evenly applied to the side surface, corners, and other parts where the electromagnetic wave shielding composition is difficult to adhere to the object such as electronic parts, and a uniform coating film is applied. Was able to form a uniform shield layer, and had an EMI shielding effect.
- the electromagnetic wave shielding compositions according to Examples 24 to 27 are spray-coated even when (E) no carbon compound is contained or (E) the type of the carbon compound is different.
- the electromagnetic wave shielding composition is applied, the electromagnetic wave shielding composition is uniformly applied to the side surface, corners, and other parts where the electromagnetic wave shielding composition is difficult to adhere to the object such as an electronic component. A good coating film could be formed, a uniform shield layer could be formed, and an EMI shielding effect was obtained.
- the electromagnetic wave shielding composition according to the embodiment of the present invention can form a shield layer by applying a spray to an electronic component, and is used for electronic devices such as mobile phones, smartphones, notebook computers, and tablet terminals. It can be suitably used for electronic components such as power amplifiers, Wi-Fi / Bluetooth modules, and flash memories.
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Abstract
本発明は、(A)銀粒子と、(B)樹脂と、(C)アルコキシシラン化合物と、を含み、前記(C)アルコキシシラン化合物の含有量は、前記(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内であることを特徴とする電磁波シールド用組成物に関する。
Description
本発明は、基板に実装する電子部品などに電磁波シールド層を形成するための電磁波シールド用組成物、及びこれを用いた電子部品に関する。
携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン、タブレット端末などの電子機器に内蔵されている基板には、例えば、パワーアンプ、Wi-Fi/Bluetoothモジュール、フラッシュメモリなどの電子部品が実装されている。このような電子部品は外部からの電磁波により誤作動を起こすおそれがある。また逆に、電子部品が電磁波ノイズ発生源になり、他の電子部品の誤作動を引き起こすおそれもある。
電子機器の分野において、システムオンチップ(SoC)、システムインパッケージ(SiP)、マルチチップモジュール(MCM)など、複数の部品を1つの部品に集積する高集積化技術の開発が進み、電子機器は、ますます小型化や薄型化している。電子機器の小型化や薄型化が進むにしたがって、ベースバンド部品、無線周波数(Radio Frequency:RF)用部品、ワイヤレス部品、アナログ機器、及び電力管理コンポーネントなどの部品間において、電磁妨害(Electromagnetic Interference、以下「EMI」ともいう。)から保護する必要性がより高まっている。
電子部品には、電磁波を遮断するための金属板によるシールド層や、スパッタリングにより、例えば電子部品の外面に、内側からステンレス(SUS)層/銅(Cu)層/ステンレス(SUS)層の3層のシールド層が形成される。
金属板によるシールド層は、電子機器の小型化や薄型化の要求を満足することが難しい。また、スパッタリングにより形成されたシールド層は、トップ(上面)とサイド(側面)とでは形成されるシールド層の厚みが異なり、トップ(上面)とサイド(側面)に形成されるシールド層の厚みを均一にしようとすると、スパッタリングの時間がかかり、コストも高騰する場合があった。
シールド層は、スパッタリングの他に、電子部品の表面にスプレーコーティングすることでも形成できる。例えば特許文献1には、電子部品の表面にスプレーコーティングによりシールド層を形成するためのEMI遮蔽組成物が開示されている。特許文献1に開示されているEMI遮蔽組成物は、(a)フェノキシ樹脂、ビニリデン樹脂などの熱可塑性樹脂及び/又はエポキシ樹脂、アクリル樹脂などの熱硬化性樹脂と、(b)溶媒又は2-フェノキシエチルアクリレートなどの反応性希釈剤と、(c)銀粒子などの導電性粒子とを含む。特許文献1には、EMI遮蔽組成物が、スプレーコーティング機又は分散/噴出機を用いて塗布され、基材上に配置した機能モジュールを封止することが、記載されている。
例えばスプレーコーティングによってシールド層を形成する場合、シールド効果を発揮させるために、電子部品の角部等においても塗膜を均一に形成することも求められる。しかしながら、特許文献1では、角部における塗膜形成性については詳細に検討されていない。
本発明の一態様は、電子部品の角部においても対象物全体に塗膜を均一に形成することができる電磁波シールド用組成物を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段は、以下の通りであり、本発明は、以下の態様を包含する。
〔1〕(A)銀粒子と、(B)樹脂と、(C)アルコキシシラン化合物と、を含み、前記(C)アルコキシシラン化合物の含有量は、前記(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内であることを特徴とする電磁波シールド用組成物。
〔2〕
前記(B)樹脂の含有量が、前記(A)銀粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下の範囲内である、〔1〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔3〕
前記(B)樹脂が熱硬化性樹脂を含み、(D)硬化剤をさらに含む、〔1〕又は〔2〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔4〕
前記(D)硬化剤が、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、及びイミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも1種である、〔3〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔5〕
前記(B)樹脂が熱可塑性樹脂を含む、〔1〕から〔4〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔6〕
(E)炭素化合物をさらに含み、前記(E)炭素化合物がグラフェン又はグラファイトである、〔1〕から〔5〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔7〕
前記(C)アルコキシシラン化合物が、下記式(1)で表される、〔1〕から〔6〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
Si(OR1)n(R2)4-n (1)
(式(1)中、R1は、炭素数が1から10の直鎖状、分岐状、又は環状のいずれかのアルキル基であり、R2は、炭素数1から20の直鎖状、分岐状、環状のいずれかのアルキル基、又はアリール基であり、R2で表されるアルキル基及びアリール基は、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を有していてもよく、nは1から3の整数を表し、R1が複数存在する場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、R2が複数存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。)
〔8〕
(F)分散剤をさらに含む、〔1〕から〔7〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔9〕
前記(F)分散剤が、アクリル酸系分散剤、リン酸エステル塩系分散剤及び多官能型イオン性分散剤からなる群から選択される少なくとも1種である、〔8〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔10〕
(G)溶剤をさらに含む、〔1〕から〔9〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔11〕
〔1〕から〔10〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物を用いた電子部品。
〔2〕
前記(B)樹脂の含有量が、前記(A)銀粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下の範囲内である、〔1〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔3〕
前記(B)樹脂が熱硬化性樹脂を含み、(D)硬化剤をさらに含む、〔1〕又は〔2〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔4〕
前記(D)硬化剤が、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、及びイミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも1種である、〔3〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔5〕
前記(B)樹脂が熱可塑性樹脂を含む、〔1〕から〔4〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔6〕
(E)炭素化合物をさらに含み、前記(E)炭素化合物がグラフェン又はグラファイトである、〔1〕から〔5〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔7〕
前記(C)アルコキシシラン化合物が、下記式(1)で表される、〔1〕から〔6〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
Si(OR1)n(R2)4-n (1)
(式(1)中、R1は、炭素数が1から10の直鎖状、分岐状、又は環状のいずれかのアルキル基であり、R2は、炭素数1から20の直鎖状、分岐状、環状のいずれかのアルキル基、又はアリール基であり、R2で表されるアルキル基及びアリール基は、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を有していてもよく、nは1から3の整数を表し、R1が複数存在する場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、R2が複数存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。)
〔8〕
(F)分散剤をさらに含む、〔1〕から〔7〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔9〕
前記(F)分散剤が、アクリル酸系分散剤、リン酸エステル塩系分散剤及び多官能型イオン性分散剤からなる群から選択される少なくとも1種である、〔8〕に記載の電磁波シールド用組成物。
〔10〕
(G)溶剤をさらに含む、〔1〕から〔9〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
〔11〕
〔1〕から〔10〕のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物を用いた電子部品。
本発明によれば、対象物全体に塗膜を均一に形成することができる電磁波シールド用組成物を提供することができる。
以下、本開示に係る電磁波シールド用組成物を実施形態に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明は、以下の電磁波シールド用組成物に限定されない。
本発明の実施形態に係る電磁波シールド用組成物は、(A)銀粒子と、(B)樹脂と、(C)アルコキシシラン化合物と、を含み、前記(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、前記(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内である。
本発明の実施形態に係る電磁波シールド用組成物は、(A)銀粒子100質量部に対して、(C)アルコキシシラン化合物を8質量部以上100質量部以下の範囲内で含むため、スプレーコーティングによって電磁波シールド用組成物を塗布する場合において、電子部品等の対象物に対して、側面や角部等の電磁波シールド用組成物が付着し難い部分にも電磁波シールド用組成物を均一に塗布することができ、均一なシールド層を形成することができる。
シールド層のEMIからのシールド効果は、反射損失(dB)によって表される。反射損失は下記計算式(I)によって求めることができる。下記計算式(I)中、Kは、下記計算式(II)によって表され、空間のインピーダンスと、シールド層のインピーダンスとの比である。シールド層の比抵抗が小さいほど、すなわち、導電性が高いほど、シールド層のインピーダンスが低下し、空間のインピーダンスと、シールド層のインピーダンスとの比も減少し、反射損失(dB)が高くなり、シールド層のEMIシールド効果を発揮することができる。本発明の実施形態に係る電磁波シールド用組成物から得られるシールド層は、比抵抗が小さく、EMIシールド効果を有する。
前記計算式(I)中、Rは反射損失(dB)を表し、Kは、下記計算式(II)に示すように、空間のインピーダンスと、シールド層のインピーダンスとの比を表す。
前記計算式(II)中、Z0は、空間のインピーダンスを表し、ZSは、シールド層のインピーダンスを表す。
(A)銀粒子
電磁波シールド用組成物において、(A)銀粒子は、導電性粒子として電磁波を遮蔽するために配合する。(A)銀粒子の平均粒径は、好ましくは30nm以上350nm以下の範囲内であり、より好ましくは40nm以上300nm以下の範囲内であり、さらに好ましくは50nm以上250nm以下の範囲内である。(A)銀粒子の平均粒径が30nm以上350nm以下の範囲内であれば、電磁波シールド用組成物中の(A)銀粒子の沈降を抑制し、組成物中の(A)銀粒子の分散状態を維持することができ、EMIシールド効果を発揮するシールド層を形成しやすい。
電磁波シールド用組成物において、(A)銀粒子は、導電性粒子として電磁波を遮蔽するために配合する。(A)銀粒子の平均粒径は、好ましくは30nm以上350nm以下の範囲内であり、より好ましくは40nm以上300nm以下の範囲内であり、さらに好ましくは50nm以上250nm以下の範囲内である。(A)銀粒子の平均粒径が30nm以上350nm以下の範囲内であれば、電磁波シールド用組成物中の(A)銀粒子の沈降を抑制し、組成物中の(A)銀粒子の分散状態を維持することができ、EMIシールド効果を発揮するシールド層を形成しやすい。
(A)銀粒子の平均粒径は、例えば走査型電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を用いた観察により測定することができる。例えば、10,000倍から20,000倍の倍率で、(A)銀粒子のSEM写真又はSEM画像を得て、SEM写真又はSEM画像に存在する(A)銀粒子の輪郭を真円に近似させて、その真円の直径を測定し、任意の(A)銀粒子50個の直径の算術平均値を平均粒径とすることができる。
(A)銀粒子の形状は、球状であっても、鱗片状であっても、針状などのどのような形状であってもよい。(A)銀粒子の形状が鱗片状又は針状の場合には、鱗片状又は針状の長軸平均値を平均粒径とすることができる。電磁波シールド用組成物中で沈降を抑制する観点から、(A)銀粒子は球形であることが好ましい。
(A)銀粒子は、具体的には、メタロー テクノロジーズ ユーエスエイ(Metalor Technologies USA)社製の銀粉(品名:P620-7、P620-24)、DOWAエレクトロニクス株式会社製の銀粉(品名:Ag nano powder-2)等を用いることができる。
(A)銀粒子は、電磁波シールド用組成物中に固形分換算で、35質量%以上99質量%以下の範囲内で含まれることが好ましく、40質量%以上98質量%以下の範囲内で含まれていてもよく、45質量%以上89質量%以下の範囲内で含まれていてもよい。
(A)銀粒子は、予め(G)溶剤に分散させたマスターバッチを用いてもよい。マスターバッチは、(A)銀粒子を(G)溶剤に予め分散させ、スラリー状にしたものである。電磁波シールド用組成物に、(A)銀粒子を含むマスターバッチを用いることにより、(A)銀粒子が電磁波シールド用組成物中で沈降しにくくなり、組成物中で適度に分散された状態を維持しやすくなる。電磁波シールド用組成物が、後述するようにさらに(G)溶剤を含む場合には、マスターバッチに含まれる(G)溶剤を含めて、電磁波シールド用組成物に(G)溶剤を添加してもよい。
(A)銀粒子を含むマスターバッチに含まれる(G)溶剤は、1種の(G)溶剤であってもよく、2種以上の(G)溶剤が含まれていてもよい。マスターバッチに含まれる(G)溶剤としては、例えばターピノーレン、リモネン、エチレングリコールモノフェニルエーテル(EPH)、ブチルカルビトールアセテート(BCA)及びブチルカルビトール(BC)からなる群から選択される少なくとも1種を用いることができる。(A)銀粒子を含むマスターバッチに含まれる(G)溶剤は、(A)銀粒子の沈降が抑制され、スラリー状を維持することができる量であればよい。
(B)樹脂
電磁波シールド用組成物に含まれる(B)樹脂は、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。(B)樹脂は、電磁波シールド用組成物に接着性及び硬化性を付与する。(B)樹脂として、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の両方を含んでいてもよい。(B)樹脂の含有量は、(A)銀粒子100質量部に対して、0.1質量部以上20質量部以下の範囲内であることが好ましく、1質量部以上10質量部以下の範囲内であることがより好ましく、1.5質量部以上8質量部以下がさらに好ましく、2質量部以上7質量部以下が特に好ましい。(B)樹脂の含有量が、(A)銀粒子100質量部に対して0.1質量部以上20質量部以下、又は1質量部以上10質量部以下の範囲内であれば、電磁波シールド用組成物が対象物全体を覆って密着し、略均一なシールド層を形成することが可能となる。
電磁波シールド用組成物に含まれる(B)樹脂は、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂からなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。(B)樹脂は、電磁波シールド用組成物に接着性及び硬化性を付与する。(B)樹脂として、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂の両方を含んでいてもよい。(B)樹脂の含有量は、(A)銀粒子100質量部に対して、0.1質量部以上20質量部以下の範囲内であることが好ましく、1質量部以上10質量部以下の範囲内であることがより好ましく、1.5質量部以上8質量部以下がさらに好ましく、2質量部以上7質量部以下が特に好ましい。(B)樹脂の含有量が、(A)銀粒子100質量部に対して0.1質量部以上20質量部以下、又は1質量部以上10質量部以下の範囲内であれば、電磁波シールド用組成物が対象物全体を覆って密着し、略均一なシールド層を形成することが可能となる。
(B)樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂の種類によっても異なるが、接着性及び硬化性の観点から、電磁波シールド用組成物中に、0.5質量%以上10質量%以下の範囲内で含まれることが好ましく、0.8質量%以上4.8質量%以下の範囲内で含まれていてもよい。
電磁波シールド用組成物に含まれる(B)樹脂は、熱硬化性樹脂を含むことが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
エポキシ樹脂は、分子内に少なくとも1つのエポキシ基又はグリシジル基を有し、常温で液状であるものが好ましい。エポキシ樹脂は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、アルコールエーテル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、シロキサン系エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂、及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。このうち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂、及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が、接着性及び耐久性の観点から好ましい。また、エポキシ当量は、硬化性及び硬化物の弾性率の観点から、好ましくは80~1000g/eq、より好ましくは80~500g/eqである。市販品の例としては、新日鉄住友化学株式会社製のビスフェノールF型エポキシ樹脂(品名:YDF8170)、DIC株式会社製のビスフェノールA型エポキシ樹脂(品名:EXA-850CRP)、DIC株式会社製のビスフェノールA型ビスフェノールF型混合エポキシ樹脂(品名:EXA-835LV)、三菱ケミカル株式会社製のアミノフェノール型エポキシ樹脂(グレード:JER630)、DIC株式会社製のクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(品名:エピクロンN665-EXP)、旭化成株式会社製の特殊エポキシ樹脂(グレード:AER9000)が挙げられる。
電磁波シールド用組成物に含まれる(B)樹脂は、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。電磁波シールド用組成物に含まれる(B)樹脂が熱可塑性樹脂を含む場合、熱可塑性樹脂としては、例えばポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及びガラス転移温度が25℃以下であり、かつ液状又は有機溶媒に溶解してなる液状の熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも1種が挙げられる。
アクリル樹脂としては、特に限定されず、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルから選ばれる1種以上の単量体を重合して得られる重合体が例示される。好ましいアクリル樹脂は、アクリル酸又はメタクリル酸を重合して得られる重合体である。
ポリカーボネート樹脂としては、特に限定されず、ジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートのような炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体を用いることができる。
ポリアミド樹脂としては、特に限定されず、ポリマーの主鎖中にアミド結合(-NH-CO-)を含む重合体であり、6ナイロン、66ナイロン、共重合ナイロンや、N-メトキシメチル化ナイロンのような変成ナイロンが例示される。
ポリアミドイミド樹脂としては、特に限定されず、例えば、トリカルボン酸無水物とジアミン化合物又はジイソシアネートとを混合して重縮合させて得られるもの等が例示される。
ガラス転移温度が25℃以下であり、かつ液状又は有機溶媒に溶解してなる液状の熱可塑性エラストマーとしては、アクリルゴム、ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム等が例示される。上記熱可塑性エラストマーとしては、公知の方法によって製造された市販品を用いてもよく、市販品としては、HycarCTBNシリーズ(宇部興産社製)等が例示される。
(C)アルコキシシラン化合物
電磁波シールド用組成物は、(C)アルコキシシラン化合物を含み、前記(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、前記(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内である。電磁波シールド用組成物は、(C)アルコキシシラン化合物を(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内で含むために、対象物に対する密着性が良くなり、例えばスプレーコーティングによって電子部品等の対象物に塗布した場合に対象物の側面や角部等の部分にも均一に塗布することができる。対象物に対して、電磁波シールド用組成物が付着し難い側面や角部等も均一に電磁波シールド用組成物を塗布でき、薄い均一な塗膜が形成されると、この塗膜を硬化させて、対象物の全面に均一なシールド層が形成され、EMIに対するシールド効果を発揮させることができる。電磁波シールド用組成物中の(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、(A)銀粒子100質量部に対して8質量部未満であると、粘度が高すぎて、均一な塗膜が形成され難い場合がある。電磁波シールド用組成物中の(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、(A)銀粒子100質量部に対して、100質量部を超えると、粘度が低すぎて、側面や角部等の付着し難い部分に付着せず、電磁波シールド用組成物を対象物に均一に塗布できず、均一なシールド層が形成できない場合がある。電磁波シールド用組成物中の(C)アルコキシシラン化合物の含有量は、(A)銀粒子100質量部に対して、好ましくは8.1質量部以上であり、より好ましくは9質量部以上であり、さらに好ましくは10質量部以上、さらにより好ましくは12質量部以上である。また、(C)アルコキシシラン化合物の含有量は、塗膜の形成性の観点から、好ましくは100質量部以下であり、より好ましくは95質量部以下、さらに好ましくは90質量部以下、さらにより好ましくは85質量部以下である。(C)アルコキシシラン化合物は、1種の(C)アルコキシシラン化合物でもよく、2種以上の(C)アルコキシシラン化合物でもよい。
電磁波シールド用組成物は、(C)アルコキシシラン化合物を含み、前記(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、前記(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内である。電磁波シールド用組成物は、(C)アルコキシシラン化合物を(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内で含むために、対象物に対する密着性が良くなり、例えばスプレーコーティングによって電子部品等の対象物に塗布した場合に対象物の側面や角部等の部分にも均一に塗布することができる。対象物に対して、電磁波シールド用組成物が付着し難い側面や角部等も均一に電磁波シールド用組成物を塗布でき、薄い均一な塗膜が形成されると、この塗膜を硬化させて、対象物の全面に均一なシールド層が形成され、EMIに対するシールド効果を発揮させることができる。電磁波シールド用組成物中の(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、(A)銀粒子100質量部に対して8質量部未満であると、粘度が高すぎて、均一な塗膜が形成され難い場合がある。電磁波シールド用組成物中の(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、(A)銀粒子100質量部に対して、100質量部を超えると、粘度が低すぎて、側面や角部等の付着し難い部分に付着せず、電磁波シールド用組成物を対象物に均一に塗布できず、均一なシールド層が形成できない場合がある。電磁波シールド用組成物中の(C)アルコキシシラン化合物の含有量は、(A)銀粒子100質量部に対して、好ましくは8.1質量部以上であり、より好ましくは9質量部以上であり、さらに好ましくは10質量部以上、さらにより好ましくは12質量部以上である。また、(C)アルコキシシラン化合物の含有量は、塗膜の形成性の観点から、好ましくは100質量部以下であり、より好ましくは95質量部以下、さらに好ましくは90質量部以下、さらにより好ましくは85質量部以下である。(C)アルコキシシラン化合物は、1種の(C)アルコキシシラン化合物でもよく、2種以上の(C)アルコキシシラン化合物でもよい。
(C)アルコキシシラン化合物は、塗布性の観点から、電磁波シールド用組成物中に、4.8質量%以上50質量%以下の範囲内で含まれることが好ましく、4.8質量%以上48質量%以下の範囲内で含まれていてもよい。
(C)アルコキシシラン化合物は、無機質材料と化学結合する基(アルコキシ基)を有し、有機質材料と化学結合する反応性官能基を有していない化合物でもよく、無機質材料と化学結合する基(アルコキシ基)と反応性官能基を有するシランカップリング剤であってもよい。(C)アルコキシシラン化合物は、アルコキシシランカップリング剤であることが好ましい。
(C)アルコキシシラン化合物が有するアルコキシ基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。(C)アルコキシシラン化合物が有するアルコキシ基の炭素数は、好ましくは1から10であり、より好ましくは1から6であり、さらに好ましくは1から4であり、さらにより好ましくは1又は2である。(C)アルコキシシラン化合物は、1分子中に、アルコキシ基を、好ましくは1~3個、より好ましくは2又は3個有する。
(C)アルコキシシラン化合物は、アルキル基、アリール基、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つを有することが好ましい。(C)アルコキシシラン化合物が有するアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その炭素原子数は、好ましくは1から20、より好ましくは1から10であり、1から6であってもよく、1から4であってもよく、又は1から3であってもよい。また、アリール基の炭素数は、好ましくは6から20、より好ましくは6から14、さらに好ましくは6から10である。(C)アルコキシシラン化合物は、1分子中に、アルキル基又はアリール基を、好ましくは1~3個、より好ましくは1又は2個有する。
(C)アルコキシシラン化合物の分子量は、表面処理時や乾燥時の揮発を抑制する観点から、好ましくは100以上であり、より好ましくは110以上であり、さらに好ましくは120以上である。該分子量の上限は、適切な反応性の観点から、好ましくは1000以下であり、より好ましくは700以下であり、さらに好ましくは400以下、さらにより好ましくは300以下であり、280以下でもよく、260以下でもよく、250以下でもよい。
(C)アルコキシシラン化合物は、下記式(1)で表される(C)アルコキシシラン化合物であることが好ましい。
Si(OR1)n(R2)4-n (1)
(式(1)中、R1は、炭素数1から10の直鎖状、分岐状、又は環状のいずれかのアルキル基であり、R2は、炭素数1から20の直鎖状、分岐状、又は環状のいずれかのアルキル基、又はアリール基であり、R2で表されるアルキル基及びアリール基は、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を有していてもよく、nは1から3の整数を表し、R1が複数存在する場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、R2が複数存在する場合には、それは同一でも異なっていてもよい。)
Si(OR1)n(R2)4-n (1)
(式(1)中、R1は、炭素数1から10の直鎖状、分岐状、又は環状のいずれかのアルキル基であり、R2は、炭素数1から20の直鎖状、分岐状、又は環状のいずれかのアルキル基、又はアリール基であり、R2で表されるアルキル基及びアリール基は、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を有していてもよく、nは1から3の整数を表し、R1が複数存在する場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、R2が複数存在する場合には、それは同一でも異なっていてもよい。)
式(1)中、OR1で表されるアルコキシ基の炭素数は、好ましくは1から10であり、より好ましくは1か6であり、さらに好ましくは1から4であり、よりさらに好ましくは1又は2である。
式(1)中、R2で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは1から20であり、より好ましくは1から10であり、さらに好ましくは1から6である。式(1)中、R2で表されるアリール基の炭素数は、好ましくは6から20であり、より好ましくは6から14であり、さらに好ましくは6から10である。式(1)中、nは1から3の整数を表すことが好ましく、より好ましくは2又は3である。
式(1)中、R2で表されるアルキル基の炭素数は、好ましくは1から20であり、より好ましくは1から10であり、さらに好ましくは1から6である。式(1)中、R2で表されるアリール基の炭素数は、好ましくは6から20であり、より好ましくは6から14であり、さらに好ましくは6から10である。式(1)中、nは1から3の整数を表すことが好ましく、より好ましくは2又は3である。
(C)アルコキシシラン化合物としては、例えば、モノアリールトリアルコキシシラン、ジアリールジアルコキシシラン、モノアルキルトリアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシラン、モノアルキルモノアリールジアルコキシシラン、ジアリールモノアルキルモノアルコキシシラン及びジアルキルモノアリールモノアルコキシシランが挙げられる。アルキル部分、アリール部分、及びアルコキシ部分の炭素原子数は先述のとおりである。
(C)アルコキシシラン化合物としては、例えば、フェニルトリアルコキシシラン、ヘキシルトリアルコキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルトリアルコキシシラン、ジエチルジアルコキシシラン、エチルトリアルコキシシラン、ジフェニルジアルコキシシラン、メチルフェニルジアルコキシシラン、ジフェニルメチルモノアルコキシシランが挙げられる。アルコキシ部分の炭素原子数は先述のとおりである。(C)アルコキシシラン化合物の市販品としては、例えば、信越化学株式会社製のフェニルトリメトキシシラン(品名:KMB-103)、ジフェニルジエトキシシラン(品名:KBE-202)、ヘキシルトリメトキシシラン(品名:KBM-3063)、ヘキシルトリエトキシシラン(品名:KBE-3063)が挙げられる。(C)アルコキシシラン化合物は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(C)アルコキシシラン化合物は、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つ反応性官能基を有する(C)アルコキシシラン化合物でもよい。前記反応性官能基を含有するシランカップリング剤であってもよい。シランカップリング剤は、無機質材料と化学結合する基(ヒドロキシ基、アルコキシ基)を有し、有機質材料と化学結合する、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を有する。(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、(C)アルコキシシラン化合物に含まれるアルコキシ基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、(C)アルコキシシラン化合物に含まれるアルコキシ基の炭素数は、好ましくは1から10であり、より好ましくは1から6であり、さらに好ましくは1から4であり、よりさらに好ましくは1又は2である。シランカップリング剤は、1分子中に、無機質材料との結合に寄与する基を、好ましくは1から3個有し、より好ましくは2又は3個有する。
(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、(C)アルコキシシラン化合物に含まれる反応性官能基としては、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、(C)アルコキシシラン化合物に含まれる反応性官能基は、1種単独で含まれていてもよく、2種以上が組み合わせて含まれていてもよい。(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、(C)アルコキシシラン化合物は、1分子中に、有機成分との結合に寄与する官能基を、好ましくは1から3個有し、より好ましくは1又は2個有する。
(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、(C)アルコキシシラン化合物の分子量は、表面処理時や乾燥時の揮発を抑制する観点から、好ましくは100以上であり、より好ましくは120以上であり、さらに好ましくは140以上であり、160以上であってもよく、180以上であってもよく、200以上であってもよい。(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、(C)アルコキシシラン化合物の分子量は、適切な反応性の観点から、好ましくは800以下であり、より好ましくは700以下であり、さらに好ましくは600以下であり、500以下であってもよく、400以下であってもよく、300以下であってもよい。
(C)アルコキシシラン化合物がシランカップリング剤である場合、シランカップリング剤としては、具体的には、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、N-(フェニル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、[3-(1-イミダゾリル)プロピル]トリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィド、及びトリス(トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレートが挙げられる。反応性官能基含有シランカップリング剤の市販品としては、例えば、信越化学株式会社製の3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(品名:KBM403)、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン(品名:KBM573)、3-アミノプロピルトリエトキシシラン(品名:KBE903)、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(品名:KBM803)が挙げられる。
(D)硬化剤
(B)樹脂が熱硬化性樹脂を含む場合、電磁波シールド用組成物には、(D)硬化剤をさらに含むことが好ましい。すなわち、電磁波シールド用組成物は、(B)樹脂が熱硬化性樹脂を含み、(D)硬化剤をさらに含むことが好ましい。(D)硬化剤としては、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤及びイミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。(D)硬化剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。(D)硬化剤は、少なくとも1種を(D)硬化剤として用い、他の1種を硬化促進剤として用いてもよい。
(B)樹脂が熱硬化性樹脂を含む場合、電磁波シールド用組成物には、(D)硬化剤をさらに含むことが好ましい。すなわち、電磁波シールド用組成物は、(B)樹脂が熱硬化性樹脂を含み、(D)硬化剤をさらに含むことが好ましい。(D)硬化剤としては、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤及びイミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。(D)硬化剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。(D)硬化剤は、少なくとも1種を(D)硬化剤として用い、他の1種を硬化促進剤として用いてもよい。
酸無水物系硬化剤としては、フタル酸無水物、マレイン酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、トリメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルブテニルテトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物等が例示される。市販品としては、日立化成株式会社製のテトラヒドロ無水フタル酸(グレード:HN2000)、日立化成株式会社製のヘキサヒドロ無水フタル酸(グレード:HN5500)、三菱ケミカル株式会社製の酸無水物(グレード:YH306、YH307)が挙げられる。
フェノール系硬化剤としては、フェノール樹脂が例示され、フェノール樹脂としては、エポキシ樹脂と反応し得るフェノール性水酸基を2個以上有するモノマー、オリゴマー、ポリマー全般を用いることができる。例えば、レゾール型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールA型ノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が例示される。市販品としては、群栄化学株式会社製のノボラック型フェノール樹脂(品名:レジトップ PSM4324)が挙げられる。
アミン系硬化剤としては、例えばジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、m-キシレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン等の脂肪族ポリアミン、イソフォロンジアミン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2-ジアミノシクロヘキサン等の脂環式ポリアミン、N-アミノエチルピペラジン、1,4-ビス(2-アミノ-2-メチルプロピル)ピペラジン等のピペラジン型のポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、m-フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジエチルトルエンジアミン、トリメチレンビス(4-アミノベンゾエート)、ポリテトラメチレンオキシド-ジ-p-アミノベンゾエート等の芳香族ポリアミン等が挙げられる。市販品としては、日本化薬株式会社製の3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(品名:KAYAHARD A-A(HDAA))アルベマール日本株式会社製の芳香族アミン(商品名:エタキュア100)が挙げられる。
イミダゾール系硬化剤としては、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール等が挙げられる。変性イミダゾール系硬化剤も使用することができる。具体例としては、エポキシ-イミダゾールアダクト系化合物やアクリレート-イミダゾールアダクト化合物が挙げられる。市販品としては、四国化成工業株式会社製の2-エチル-4-メチルイミダゾール(品名:2E4MZ)、株式会社ADEKA製のアクリレート-イミダゾールアダクト系化合物(品名:EH2021)が挙げられる。
(D)硬化剤の量は、(B)樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、エポキシ樹脂の種類及び(D)硬化剤の種類によって異なる。以下に(D)硬化剤の種類によって好適な配合量を記載する。
(D)硬化剤が酸無水物系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量(g/eq)に対する、(D)硬化剤の酸無水物当量(g/eq)の比(酸無水物当量/エポキシ当量)が、好ましくは0.05~10、より好ましくは0.1~5、さらに好ましくは0.5~3となるように配合することが好ましい。
(D)硬化剤がフェノール系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量(g/eq)に対する、フェノール系硬化剤の水酸基当量(g/eq)の比(水酸基当量/エポキシ当量)が、好ましくは0.01~5、より好ましくは0.04~1.5、さらに好ましくは0.06~1.2となるように配合することが好ましい。
(D)硬化剤がアミン系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量(g/eq)に対する、アミン系硬化剤のアミン価(mgKOH/g)の比(アミン価/エポキシ当量)が、好ましくは0.001~3、より好ましくは0.01~2、さらに好ましくは0.05~1.5となるように配合することが好ましい。ここで、アミン価とは、アミン系硬化剤の固形分1gを中和するのに必要な塩酸と同モルの水酸化カリウムのmg数をいう。
(D)硬化剤がイミダゾール系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂100質量部に対して、イミダゾール系硬化剤が、好ましくは0.1質量部以上50質量部以下の範囲内となり、より好ましくは0.25質量部以上30質量部以下の範囲内となり、さらに好ましくは0.5質量部以上20質量部以下の範囲内となるように配合することが好ましい。
(D)硬化剤が酸無水物系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量(g/eq)に対する、(D)硬化剤の酸無水物当量(g/eq)の比(酸無水物当量/エポキシ当量)が、好ましくは0.05~10、より好ましくは0.1~5、さらに好ましくは0.5~3となるように配合することが好ましい。
(D)硬化剤がフェノール系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量(g/eq)に対する、フェノール系硬化剤の水酸基当量(g/eq)の比(水酸基当量/エポキシ当量)が、好ましくは0.01~5、より好ましくは0.04~1.5、さらに好ましくは0.06~1.2となるように配合することが好ましい。
(D)硬化剤がアミン系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂のエポキシ当量(g/eq)に対する、アミン系硬化剤のアミン価(mgKOH/g)の比(アミン価/エポキシ当量)が、好ましくは0.001~3、より好ましくは0.01~2、さらに好ましくは0.05~1.5となるように配合することが好ましい。ここで、アミン価とは、アミン系硬化剤の固形分1gを中和するのに必要な塩酸と同モルの水酸化カリウムのmg数をいう。
(D)硬化剤がイミダゾール系硬化剤の場合は、エポキシ樹脂100質量部に対して、イミダゾール系硬化剤が、好ましくは0.1質量部以上50質量部以下の範囲内となり、より好ましくは0.25質量部以上30質量部以下の範囲内となり、さらに好ましくは0.5質量部以上20質量部以下の範囲内となるように配合することが好ましい。
(E)炭素化合物
電磁波シールド用組成物は、(E)炭素化合物をさらに含んでいてもよい。(E)炭素化合物としては、例えば、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等が挙げられる。(E)炭素化合物は、グラフェン又はグラファイトであることが好ましく、グラファイトであることがより好ましい。電磁波シールド用組成物中に(E)炭素化合物が含まれていると、電磁波シールド用組成物を対象物に塗布してシールド層を形成した際に、シールド層の靭性を向上させることができる。グラフェンは、密に充填された1原子厚さのシートに、原子が六角形のパターンに配置された純粋な炭素からなる物質である。(E)炭素化合物の市販品としては、株式会社中越黒鉛工業所製のグラファイト(鱗片状黒鉛)(品名:CX3000)、XGScience社製のグラフェン粉末(グレード:XGnP-R10)、グラフェンプラットフォーム株式会社製のグラフェン(品名:GNH-XA)が挙げられる。
電磁波シールド用組成物は、(E)炭素化合物をさらに含んでいてもよい。(E)炭素化合物としては、例えば、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン等が挙げられる。(E)炭素化合物は、グラフェン又はグラファイトであることが好ましく、グラファイトであることがより好ましい。電磁波シールド用組成物中に(E)炭素化合物が含まれていると、電磁波シールド用組成物を対象物に塗布してシールド層を形成した際に、シールド層の靭性を向上させることができる。グラフェンは、密に充填された1原子厚さのシートに、原子が六角形のパターンに配置された純粋な炭素からなる物質である。(E)炭素化合物の市販品としては、株式会社中越黒鉛工業所製のグラファイト(鱗片状黒鉛)(品名:CX3000)、XGScience社製のグラフェン粉末(グレード:XGnP-R10)、グラフェンプラットフォーム株式会社製のグラフェン(品名:GNH-XA)が挙げられる。
電磁波シールド用組成物中の(E)炭素化合物の含有量は、(A)銀粒子100質量部に対して、3質量部以上30質量部以下の範囲内であることが好ましく、5質量部以上25質量部以下の範囲内であることがより好ましい。電磁波シールド用組成物中に(E)炭素化合物が、前記範囲内で含まれていると、電磁波シールド用組成物の対象物に対する密着性を低下させることなく、電磁波シールド用組成物を硬化させてなるシールド層の靭性を向上させ、EMIからのシールド効果を維持することができる。
(E)炭素化合物は、電磁波シールド用組成物からなるシールド層の靭性を向上する観点から、電磁波シールド用組成物中に、2質量%以上15質量%以下の範囲内で含まれていてもよく、3質量%以上13質量%以下の範囲内で含まれていてもよい。
(F)分散剤
電磁波シールド用組成物は、(F)分散剤をさらに含んでいてもよい。(F)分散剤としては、他の成分との相溶性等の観点から、アクリル酸系分散剤、リン酸エステル塩系分散剤及び多官能型イオン性分散剤からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。電磁波シールド用組成物中に(F)分散剤が含まれていると、電磁波シールド用組成物中の(A)銀粒子及びその他の成分の分散性を向上することができる。アクリル系分散剤は、例えばポリイソブチルメタクリレートが挙げられる。リン酸エステル塩系分散剤は、市販品としては、例えばビックケミー社製のBYK-145が挙げられる。多官能型イオン性分散剤は、例えば日油株式会社製のマリアリム(登録商標)シリーズ又はマリアリム(登録商標)SCシリーズのSC1015Fが挙げられる。日油株式会社製のマリアリム(登録商標)シリーズの(F)分散剤は、主鎖にイオン性基、グラフト鎖にポリオキシアルキレン鎖を有する多官能櫛型の(F)分散剤である。
電磁波シールド用組成物は、(F)分散剤をさらに含んでいてもよい。(F)分散剤としては、他の成分との相溶性等の観点から、アクリル酸系分散剤、リン酸エステル塩系分散剤及び多官能型イオン性分散剤からなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。電磁波シールド用組成物中に(F)分散剤が含まれていると、電磁波シールド用組成物中の(A)銀粒子及びその他の成分の分散性を向上することができる。アクリル系分散剤は、例えばポリイソブチルメタクリレートが挙げられる。リン酸エステル塩系分散剤は、市販品としては、例えばビックケミー社製のBYK-145が挙げられる。多官能型イオン性分散剤は、例えば日油株式会社製のマリアリム(登録商標)シリーズ又はマリアリム(登録商標)SCシリーズのSC1015Fが挙げられる。日油株式会社製のマリアリム(登録商標)シリーズの(F)分散剤は、主鎖にイオン性基、グラフト鎖にポリオキシアルキレン鎖を有する多官能櫛型の(F)分散剤である。
(F)分散剤は、電磁波シールド用組成物中に、(A)銀粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下の範囲内で含まれることが好ましい。(F)分散剤が、電磁波シールド用組成物中に、(A)銀粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下の範囲内で含まれることにより、(A)銀粒子の沈降を抑制して、(A)銀粒子を略均一に分散させた状態でシールド層を形成することができ、比抵抗が小さく、EMIシールド効果を有するシールド層を形成することができる。電磁波シールド用組成物中に含まれる(F)分散剤の量は、(A)銀粒子100質量部に対して、好ましく1質量部以上8質量部以下の範囲内であり、さらに好ましくは1.5質量部以上7質量部以下の範囲内である。
(F)分散剤は、予め(A)銀粒子をスラリー状に分散させたマスターバッチに含まれていてもよい。マスターバッチに(F)分散剤が含まれていると、(A)銀粒子の沈降を抑制して、(A)銀粒子を略均一に分散させた状態でシールド層を形成することができ、EMIシールド効果を有するシールド層を形成することができる。(F)分散剤は、マスターバッチに含まれている場合であっても、電磁波シールド用組成物中に含まれる(A)銀粒子100質量部に対して、0.5質量部以上10質量部以下の範囲内で含まれていればよい。
(G)溶剤
電磁波シールド用組成物は、(G)溶剤をさらに含んでいてもよい。電磁波シールド用組成物に(G)溶剤を含むことにより、(A)銀粒子の沈降を抑制し、揮発性が高くなり、電磁波シールド用組成物から形成されるシールド層の比抵抗が小さくなり、EMIシールド効果を発揮することができる。(G)溶剤としては、リモネン、ターピノーレン、エチレングリコールモノフェニルエーテル(EPH)、ブチルカルビトールアセテート(BCA)及びブチルカルビトール(BC)からなる群から選択される少なくとも1種を用いることができる。(G)溶剤は、(A)銀粒子を含むマスターバッチに含まれる溶剤であってもよい。(G)溶剤の市販品としては、日本テルペン化学株式会社製のリモネン、ターピノーレン、大伸化学株式会社製のブチルカルビトールが挙げられる。
電磁波シールド用組成物は、(G)溶剤をさらに含んでいてもよい。電磁波シールド用組成物に(G)溶剤を含むことにより、(A)銀粒子の沈降を抑制し、揮発性が高くなり、電磁波シールド用組成物から形成されるシールド層の比抵抗が小さくなり、EMIシールド効果を発揮することができる。(G)溶剤としては、リモネン、ターピノーレン、エチレングリコールモノフェニルエーテル(EPH)、ブチルカルビトールアセテート(BCA)及びブチルカルビトール(BC)からなる群から選択される少なくとも1種を用いることができる。(G)溶剤は、(A)銀粒子を含むマスターバッチに含まれる溶剤であってもよい。(G)溶剤の市販品としては、日本テルペン化学株式会社製のリモネン、ターピノーレン、大伸化学株式会社製のブチルカルビトールが挙げられる。
(G)溶剤は、電磁波シールド用組成物中に、(A)銀粒子100質量部に対して、5質量部以上150質量部以下の範囲内で含まれることが好ましい。(G)溶剤が、電磁波シールド用組成物中に、(A)銀粒子100質量部に対して、5質量部以上150質量部以下の範囲内で含まれることにより、スプレー(噴霧)塗布によりシールド層を形成することができ、(G)溶剤が揮発することによって、EMIシールド効果を有するシールド層を形成することができる。電磁波シールド用組成物中に含まれる(G)溶剤の量は、(A)銀粒子100質量部に対して、好ましく6質量部以上140質量部以下の範囲内であり、さらに好ましくは7質量部以上130質量部以下の範囲内である。(G)溶剤が、(A)銀粒子を含むマスターバッチに含まれる場合には、マスターバッチを用いた電磁波シールド用組成物中の(G)溶剤の含有量が、電磁波シールド用組成物中の(A)銀粒子100質量部に対して、5質量部以上150質量部以下の範囲内であればよい。
電磁波シールド用組成物には、添加剤を含んでいてもよい。添加剤としては、例えば消泡剤やシランカップリング剤(上述の(C)アルコキシシラン化合物に該当する場合を除く)などが挙げられる。添加剤は、電磁波シールド用組成物に添加してもよく、マスターバッチを用いる場合には、マスターバッチに添加してもよい。電磁波シールド用組成物中の添加剤の量は、電磁波シールド用組成物100質量部に対して、好ましくは0.01質量部以上5質量部以下の範囲内であり、より好ましくは0.05質量部以上3質量部以下の範囲内である。マスターバッチに添加する場合においても、マスターバッチを添加した電磁波シールド用組成物中の添加剤の量が、電磁波シールド用組成物100質量部に対して、0.01質量部以上5質量部以下の範囲内であればよい。
消泡剤は、電磁波シールド用組成物中の気泡の発生を防止するために配合するものであり、例えば、アクリル系、シリコーン系及びフルオロシリコーン系などの消泡剤を用いることができる。具体的には、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製シリコーン系消泡剤(品名:WACKER AF98/1000)などを用いることができる。シランカップリング剤を添加する場合は、(A)銀粒子100質量部に対して、0.001質量部以上5質量部以下の範囲内で添加することができる。
粘度
電磁波シールド用組成物の粘度は、例えば東京計機株式会社製の回転粘度計(品番:TVE-22H)を用いて、25℃、回転数10rpmで測定した粘度が15mPa・s以上であることが好ましく、20mPa・s以上であることがより好ましく、25mPa・s以上であることがさらに好ましく、30mPa・s以上であることがさらにより好ましい。また、粘度の上限値は、1000mPa・s以下であることが好ましく、950mPa・s以下であることがより好ましく、900mPa・s以下であることがさらに好ましく、850mPa・s以下であることがさらにより好ましい。25℃、10rpmで測定した電磁波シールド用組成物の粘度が、15mPa・s以上1000mPa・s以下の範囲内であれば、電磁波シールド用組成物のスプレー(噴霧)塗布によって、EMIシールド効果を有するシールド層を形成することができる。
電磁波シールド用組成物の粘度は、例えば東京計機株式会社製の回転粘度計(品番:TVE-22H)を用いて、25℃、回転数10rpmで測定した粘度が15mPa・s以上であることが好ましく、20mPa・s以上であることがより好ましく、25mPa・s以上であることがさらに好ましく、30mPa・s以上であることがさらにより好ましい。また、粘度の上限値は、1000mPa・s以下であることが好ましく、950mPa・s以下であることがより好ましく、900mPa・s以下であることがさらに好ましく、850mPa・s以下であることがさらにより好ましい。25℃、10rpmで測定した電磁波シールド用組成物の粘度が、15mPa・s以上1000mPa・s以下の範囲内であれば、電磁波シールド用組成物のスプレー(噴霧)塗布によって、EMIシールド効果を有するシールド層を形成することができる。
電磁波シールド用組成物の製造方法
電磁波シールド用組成物の製造は、例えば(A)銀粒子、(B)樹脂、(C)アルコキシシラン化合物、必要に応じて(D)硬化剤、必要に応じて(E)炭素化合物、必要に応じて(F)分散剤、及び必要に応じて(G)溶剤を配合し、公知の装置を用いて、撹拌混合することにより製造することができる。公知の装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー、ロールミル、三本ロールミルなどを用いることができる。電磁波シールド用組成物を構成する各成分は、それらを同時に装置に投入して混合してもよく、その一部を先に装置に投入して混合し、残りを後から装置に投入して混合してもよい。
電磁波シールド用組成物の製造は、例えば(A)銀粒子、(B)樹脂、(C)アルコキシシラン化合物、必要に応じて(D)硬化剤、必要に応じて(E)炭素化合物、必要に応じて(F)分散剤、及び必要に応じて(G)溶剤を配合し、公知の装置を用いて、撹拌混合することにより製造することができる。公知の装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー、ロールミル、三本ロールミルなどを用いることができる。電磁波シールド用組成物を構成する各成分は、それらを同時に装置に投入して混合してもよく、その一部を先に装置に投入して混合し、残りを後から装置に投入して混合してもよい。
マスターバッチの製造方法
マスターバッチは、(A)銀粒子と、(G)溶剤とを、予め撹拌混合して、スラリー状のマスターバッチを製造することができる。マスターバッチには、(F)分散剤を含んでいてもよく、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。マスターバッチに含まれる(A)銀粒子と(G)溶剤は、前述の公知の装置を用いて撹拌混合することができる。
マスターバッチは、(A)銀粒子と、(G)溶剤とを、予め撹拌混合して、スラリー状のマスターバッチを製造することができる。マスターバッチには、(F)分散剤を含んでいてもよく、必要に応じて添加剤を含んでいてもよい。マスターバッチに含まれる(A)銀粒子と(G)溶剤は、前述の公知の装置を用いて撹拌混合することができる。
塗布方法
電磁波シールド用組成物は、電子部品などにスプレー(噴霧)塗布し、電子部品などの外面にシールド層を形成することができる。また、電磁波シールド用組成物は、例えば、従来公知のスプレーコーティング機などで電子部品に塗布することができる。また、電磁波シールド用組成物は、エアゾール缶などに充填して塗布してもよい。電磁波シールド用組成物を電子部品にスプレー塗布して形成したシールド層の厚さは、0.5μm以上30μm以下の範囲内でもよく、0.5μm以上20μm以下の範囲内でもよく、0.5μm以上10μm以下の範囲内でもよい。
電磁波シールド用組成物は、電子部品などにスプレー(噴霧)塗布し、電子部品などの外面にシールド層を形成することができる。また、電磁波シールド用組成物は、例えば、従来公知のスプレーコーティング機などで電子部品に塗布することができる。また、電磁波シールド用組成物は、エアゾール缶などに充填して塗布してもよい。電磁波シールド用組成物を電子部品にスプレー塗布して形成したシールド層の厚さは、0.5μm以上30μm以下の範囲内でもよく、0.5μm以上20μm以下の範囲内でもよく、0.5μm以上10μm以下の範囲内でもよい。
電子部品
電磁波シールド用組成物は、スプレー塗布などにより電子部品に塗布して用いることができる。本発明は、上述の電磁波シールド用組成物を用いた電子部品にも関する。電磁波シールド用組成物を用いた電子部品としては、例えば携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン、タブレット端末などの電子機器に用いられる、パワーアンプ、Wi-Fi/Bluetoothモジュール、フラッシュメモリなどを挙げることができる。電磁波シールド用組成物を電子部品に用いる場合には、個々の電子部品に電磁波シールド用組成物を塗布した後に、各電子部品を基板上に実装してもよく、また、各電子部品を基板上に実装した後に電磁波シールド用組成物を塗布してもよい。
電磁波シールド用組成物は、スプレー塗布などにより電子部品に塗布して用いることができる。本発明は、上述の電磁波シールド用組成物を用いた電子部品にも関する。電磁波シールド用組成物を用いた電子部品としては、例えば携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン、タブレット端末などの電子機器に用いられる、パワーアンプ、Wi-Fi/Bluetoothモジュール、フラッシュメモリなどを挙げることができる。電磁波シールド用組成物を電子部品に用いる場合には、個々の電子部品に電磁波シールド用組成物を塗布した後に、各電子部品を基板上に実装してもよく、また、各電子部品を基板上に実装した後に電磁波シールド用組成物を塗布してもよい。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例の電磁波シールド用組成物を製造するにあたり、以下の原料を用いた。
(A)銀粒子
A1:球状、平均粒径100nm、銀粉、(P620-24)、メタロー テクノロジーズ ユーエスエイ(Metalor Technologies USA)製
A2:球状、平均粒径60nm、銀粉、(Ag nano powder-2)、DOWAエレクトロニクス株式会社製
A3:球状、平均粒径200nm、銀粉、(P620-7)、メタロー テクノロジーズ ユーエスエイ(Metalor Technologies USA)製
(A)銀粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、10,000倍から20,000倍の倍率のSEM写真又はSEM画像から任意に50個の粒子を選択し、各粒子の輪郭を真円に近似させて、その真円の直径を測定し、その算術平均値を平均粒径とした。(A)銀粒子の形状がフレーク(鱗片状)である場合には、任意の50個の粒子の長軸平均値を平均粒径とした。
A1:球状、平均粒径100nm、銀粉、(P620-24)、メタロー テクノロジーズ ユーエスエイ(Metalor Technologies USA)製
A2:球状、平均粒径60nm、銀粉、(Ag nano powder-2)、DOWAエレクトロニクス株式会社製
A3:球状、平均粒径200nm、銀粉、(P620-7)、メタロー テクノロジーズ ユーエスエイ(Metalor Technologies USA)製
(A)銀粒子の平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、10,000倍から20,000倍の倍率のSEM写真又はSEM画像から任意に50個の粒子を選択し、各粒子の輪郭を真円に近似させて、その真円の直径を測定し、その算術平均値を平均粒径とした。(A)銀粒子の形状がフレーク(鱗片状)である場合には、任意の50個の粒子の長軸平均値を平均粒径とした。
(B)樹脂
B1:特殊エポキシ樹脂(AER9000)、旭化成株式会社製
B2:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エピクロンN665-EXP)、DIC株式会社製
B3:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(YDF8170)、新日鉄住友化学株式会社製
B4:ビスフェノールA型ビスフェノールF型混合エポキシ樹脂(EXA-835LV)、DIC株式会社製
B5:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(EXA-850CRP)、DIC株式会社製
B6:アミノフェノール型エポキシ樹脂(JER630)、三菱ケミカル株式会社製
B1:特殊エポキシ樹脂(AER9000)、旭化成株式会社製
B2:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(エピクロンN665-EXP)、DIC株式会社製
B3:ビスフェノールF型エポキシ樹脂(YDF8170)、新日鉄住友化学株式会社製
B4:ビスフェノールA型ビスフェノールF型混合エポキシ樹脂(EXA-835LV)、DIC株式会社製
B5:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(EXA-850CRP)、DIC株式会社製
B6:アミノフェノール型エポキシ樹脂(JER630)、三菱ケミカル株式会社製
(C)アルコキシシラン化合物
C1:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403)、信越化学株式会社製(シランカップリング剤)
C2:フェニルトリメトキシシラン(KBM-103)、信越化学株式会社製
C3:ヘキシルトリメトキシシラン(KBM-3063)、信越化学株式会社製
C4:ヘキシルトリエトキシシラン(KBE-3063)、信越化学株式会社製
C1:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM403)、信越化学株式会社製(シランカップリング剤)
C2:フェニルトリメトキシシラン(KBM-103)、信越化学株式会社製
C3:ヘキシルトリメトキシシラン(KBM-3063)、信越化学株式会社製
C4:ヘキシルトリエトキシシラン(KBE-3063)、信越化学株式会社製
(D)硬化剤
D1:ヘキサヒドロ無水フタル酸(HN5500)、日立化成株式会社製
D2:ノボラック型フェノール樹脂(レジトップ PSM4324)、群栄化学株式会社製
D3:3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(KAYAHARD A-A(HDAA))、日本化薬株式会社製
D4:芳香族アミン(エタキュア100)、アルベマール日本株式会社製
D5:酸無水物(YH307)、三菱ケミカル株式会社
D6:2-エチル-4-メチルイミダゾール(2E4MZ)、四国化成工業株式会社製
D7:アクリレート-イミダゾールアダクト系化合物(EH2021)、株式会社ADEKA製
D1:ヘキサヒドロ無水フタル酸(HN5500)、日立化成株式会社製
D2:ノボラック型フェノール樹脂(レジトップ PSM4324)、群栄化学株式会社製
D3:3,3’-ジエチル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン(KAYAHARD A-A(HDAA))、日本化薬株式会社製
D4:芳香族アミン(エタキュア100)、アルベマール日本株式会社製
D5:酸無水物(YH307)、三菱ケミカル株式会社
D6:2-エチル-4-メチルイミダゾール(2E4MZ)、四国化成工業株式会社製
D7:アクリレート-イミダゾールアダクト系化合物(EH2021)、株式会社ADEKA製
(E)炭素化合物
E1:グラファイト(鱗片状黒鉛)(CX3000)、株式会社中越黒鉛工業所製
E2:グラフェン粉末(XGnP-R10)、XGScience社製
E3:グラフェン(GNH-XA)、グラフェンプラットフォーム株式会社製
E1:グラファイト(鱗片状黒鉛)(CX3000)、株式会社中越黒鉛工業所製
E2:グラフェン粉末(XGnP-R10)、XGScience社製
E3:グラフェン(GNH-XA)、グラフェンプラットフォーム株式会社製
(F)分散剤
F1:ポリイソブチルメタクリレート、東京化成工業株式会社製
F2:リン酸エステル塩系分散剤(BYK-145)、ビックケミー社製
F3:多官能型イオン性分散剤(マリアリム(登録商標)、SC1015F)、日油株式会社製
F1:ポリイソブチルメタクリレート、東京化成工業株式会社製
F2:リン酸エステル塩系分散剤(BYK-145)、ビックケミー社製
F3:多官能型イオン性分散剤(マリアリム(登録商標)、SC1015F)、日油株式会社製
(G)溶剤
G1:ターピノーレン、日本テルペン化学株式会社製
G1:ターピノーレン、日本テルペン化学株式会社製
実施例1から11、13から27、比較例1から2
下記各表に示す配合割合となるように各原料を、3本ロールミルを使用して混合・分散して電磁波シールド用組成物を製造した。表中に示す(A)から(G)の各成分の数値及び合計の数値は、質量部である。表中に単位の記載がない数値は質量部を表す。
下記各表に示す配合割合となるように各原料を、3本ロールミルを使用して混合・分散して電磁波シールド用組成物を製造した。表中に示す(A)から(G)の各成分の数値及び合計の数値は、質量部である。表中に単位の記載がない数値は質量部を表す。
実施例12
(A)銀粒子であるA1の銀フィラーを、(G)溶剤であるターピノーレンに、予め分散させてスラリー状となったマスターバッチを用いた。マスターバッチは、(A)銀粒子であるA1の銀フィラー100質量部に対して、(G)溶剤を6.0質量部含む。具体的には、マスターバッチ中の(A)銀粒子であるA1の銀フィラー100質量部に対して、銀フィラー以外の各原料が、下記表に示す配合割合になるようにして、実施例1と同様にして、電磁波シールド用組成物を製造した。
(A)銀粒子であるA1の銀フィラーを、(G)溶剤であるターピノーレンに、予め分散させてスラリー状となったマスターバッチを用いた。マスターバッチは、(A)銀粒子であるA1の銀フィラー100質量部に対して、(G)溶剤を6.0質量部含む。具体的には、マスターバッチ中の(A)銀粒子であるA1の銀フィラー100質量部に対して、銀フィラー以外の各原料が、下記表に示す配合割合になるようにして、実施例1と同様にして、電磁波シールド用組成物を製造した。
粘度測定
実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物の粘度は、東京計機株式会社製の回転粘度計(品番:TVE-22H)を用いて、25℃において、10rpmの回転数で測定した。
実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物の粘度は、東京計機株式会社製の回転粘度計(品番:TVE-22H)を用いて、25℃において、10rpmの回転数で測定した。
スプレー塗布性
精密ディスペンサ装置(品名:スペクトラムIIディスペンサ、型番:S2-920P、ノードソンアシムテック社製)にディスペンス・バブル(品名:ディスペンスジェット、型番:DJ-2200、ノードソンアシムテック社製)を装着し、実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物を対象物に噴霧した。スプレーにより噴霧化され、直線状に塗布される状態を「Good(良好)」と評価し、吐出されない状態又はスプレーにより直線の途中で途切れた状態を「Bad(不十分)」と評価した。
図1は、実施例の電磁波シールド用組成物がスプレーにより噴霧化されて直線状に塗布された状態(Good(良好))を示す外観写真である。図2は、比較例の電磁波シールド用組成物がスプレーから吐出されない状態(Bad(不十分))を示す外観写真である。図3は、比較例の電磁波シールド用組成物がスプレーにより噴霧化されて直線の途中で途切れた状態(Bad(不十分))を示す外観写真である。
精密ディスペンサ装置(品名:スペクトラムIIディスペンサ、型番:S2-920P、ノードソンアシムテック社製)にディスペンス・バブル(品名:ディスペンスジェット、型番:DJ-2200、ノードソンアシムテック社製)を装着し、実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物を対象物に噴霧した。スプレーにより噴霧化され、直線状に塗布される状態を「Good(良好)」と評価し、吐出されない状態又はスプレーにより直線の途中で途切れた状態を「Bad(不十分)」と評価した。
図1は、実施例の電磁波シールド用組成物がスプレーにより噴霧化されて直線状に塗布された状態(Good(良好))を示す外観写真である。図2は、比較例の電磁波シールド用組成物がスプレーから吐出されない状態(Bad(不十分))を示す外観写真である。図3は、比較例の電磁波シールド用組成物がスプレーにより噴霧化されて直線の途中で途切れた状態(Bad(不十分))を示す外観写真である。
塗膜の均一性
精密ディスペンサ装置(品名:スペクトラムIIディスペンサ、型番:S2-920P、ノードソンアシムテック社製)にディスペンス・バブル(品名:ディスペンスジェット、型番:DJ-2200、ノードソンアシムテック社製)を装着し、実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物を7mm角(厚さ1mm)のエポキシ樹脂からなるサンプル基板上に塗布し、200℃で30分加熱して電磁波シールド用組成物を硬化させた。その後、各電磁波シールド用組成物が塗布されたサンプル基板の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、各電磁波シールド用組成物が塗布されたサンプル基板の表面をCCD(Carge Coupled Device)カメラで観察し、塗膜の均一性を評価した。以下、サンプル基板の角部(コーナー)や平面が一様に塗布されている状態を「Good(良好)」と評価し、サンプル基板の角部(コーナー)や平面に塗布されていない部分がある状態を「Bad(不十分)」と評価した。
図4Aは、実施例の電磁波シールド用組成物が一様に塗布された「Good(良好)」の状態のサンプル基板の断面のSEM写真を示す。同図4Aは、サンプル基板の断面の角部(コーナー)の2箇所と直線部分の3箇所の断面のSEM写真を1つのサンプル基板の断面SEM写真として示す。図4Bは、実施例の電磁波シールド用組成物が一様に塗布された「Good(良好)」のサンプル基板の表面のCCD写真を示す。
図5Aは、比較例の電磁波シールド用組成物が塗布され、角部(コーナー)に塗布されていない部分がある「Bad(不十分)」のサンプル基板の断面のSEM写真を示す。同図5Aは、サンプル基板の断面の角部(コーナー)の2箇所と直線部分の3箇所の断面のSEM写真を1つのサンプル基板の断面SEM写真として示す。図5Bは、比較例の電磁波シールド用組成物が塗布され、表面に塗布されていない部分がある「Bad(不十分)」のサンプル基板の表面のCCD写真を示す。
精密ディスペンサ装置(品名:スペクトラムIIディスペンサ、型番:S2-920P、ノードソンアシムテック社製)にディスペンス・バブル(品名:ディスペンスジェット、型番:DJ-2200、ノードソンアシムテック社製)を装着し、実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物を7mm角(厚さ1mm)のエポキシ樹脂からなるサンプル基板上に塗布し、200℃で30分加熱して電磁波シールド用組成物を硬化させた。その後、各電磁波シールド用組成物が塗布されたサンプル基板の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、各電磁波シールド用組成物が塗布されたサンプル基板の表面をCCD(Carge Coupled Device)カメラで観察し、塗膜の均一性を評価した。以下、サンプル基板の角部(コーナー)や平面が一様に塗布されている状態を「Good(良好)」と評価し、サンプル基板の角部(コーナー)や平面に塗布されていない部分がある状態を「Bad(不十分)」と評価した。
図4Aは、実施例の電磁波シールド用組成物が一様に塗布された「Good(良好)」の状態のサンプル基板の断面のSEM写真を示す。同図4Aは、サンプル基板の断面の角部(コーナー)の2箇所と直線部分の3箇所の断面のSEM写真を1つのサンプル基板の断面SEM写真として示す。図4Bは、実施例の電磁波シールド用組成物が一様に塗布された「Good(良好)」のサンプル基板の表面のCCD写真を示す。
図5Aは、比較例の電磁波シールド用組成物が塗布され、角部(コーナー)に塗布されていない部分がある「Bad(不十分)」のサンプル基板の断面のSEM写真を示す。同図5Aは、サンプル基板の断面の角部(コーナー)の2箇所と直線部分の3箇所の断面のSEM写真を1つのサンプル基板の断面SEM写真として示す。図5Bは、比較例の電磁波シールド用組成物が塗布され、表面に塗布されていない部分がある「Bad(不十分)」のサンプル基板の表面のCCD写真を示す。
電磁波シールド効果測定
シールド効果は、ASTM D4935に準拠して測定した。
より具体的には、精密ディスペンス装置(品名:スペクトラムIIディスペンサ、型番:S2-920P、ノードソンアシムテック社製)にディスペンス・バブル(品名:ディスペンスジェット、型番:DJ-2200、ノードソンアシムテック社製)を装着し、実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物を5mm角のポリイミド基板(厚さ1mm)上に塗布し、200℃で20分間加熱して、各電磁波シールド用組成物を硬化させた。各電磁波シールド用組成物を硬化させた各ポリイミド基板を、同軸管タイプシールド効果測定システム(500MHz~18GHz)(キーコム社製)にて測定した。結果を各表に示す。シールド効果が37dB以上の場合は「Good(良好)」と評価し、37dB未満の場合は「Bad(不十分)」と評価した。
シールド効果は、ASTM D4935に準拠して測定した。
より具体的には、精密ディスペンス装置(品名:スペクトラムIIディスペンサ、型番:S2-920P、ノードソンアシムテック社製)にディスペンス・バブル(品名:ディスペンスジェット、型番:DJ-2200、ノードソンアシムテック社製)を装着し、実施例及び比較例の各電磁波シールド用組成物を5mm角のポリイミド基板(厚さ1mm)上に塗布し、200℃で20分間加熱して、各電磁波シールド用組成物を硬化させた。各電磁波シールド用組成物を硬化させた各ポリイミド基板を、同軸管タイプシールド効果測定システム(500MHz~18GHz)(キーコム社製)にて測定した。結果を各表に示す。シールド効果が37dB以上の場合は「Good(良好)」と評価し、37dB未満の場合は「Bad(不十分)」と評価した。
表1に示すように、実施例1から6に係る電磁波シールド用組成物は、(A)銀粒子と、(B)樹脂と、(C)アルコキシシラン化合物と、を含み、(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、前記(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内であるのでスプレーコーティングによって電磁波シールド用組成物を塗布すると、電子部品等の対象物に対して、側面や角部等の電磁波シールド用組成物が付着し難い部分にも電磁波シールド用組成物を均一に塗布して、均一な塗膜を形成することができ、均一なシールド層を形成することができ(図4A及び図4B参照)、EMIシールド効果を有していた。比較例1に係る電磁波シールド用組成物は、(C)アルコキシシラン化合物の含有量が(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部未満であるので、スプレーコーティングした場合に、対象物に均一な塗膜が形成できなかった(図5A及び図5B参照)。比較例2に係る電磁波シールド用組成物は、電磁波シールド用組成物中の(C)アルコキシシラン化合物の含有量が、(A)銀粒子100質量部に対して、100質量部を超えるため、粘度が低すぎて、対象物の側面や角部等の付着し難い部分に付着せず、電磁波シールド用組成物を対象物に均一に塗布できず、対象物の角部に均一な塗膜が形成できなかった。
表2に示すように、実施例7から11に係る各電磁波シールド用組成物は、(A)銀粒子の粒径が異なる場合であっても、(C)アルコキシシラン化合物が異なる場合であっても、スプレーコーティングによって電磁波シールド用組成物を塗布すると、電子部品等の対象物に対して、側面や角部等の電磁波シールド用組成物が付着し難い部分にも電磁波シールド用組成物を均一に塗布して、均一な塗膜を形成することができ、均一なシールド層を形成することができ、EMIシールド効果を有していた。
表3に示すように、実施例12から17に係る各電磁波シールド用組成物は、マスターバッチに含まれる(A)銀粒子を使用した場合であっても、(F)分散剤が異なる場合であっても、(G)溶剤を含む場合であっても、スプレーコーティングによって電磁波シールド用組成物を塗布すると、電子部品等の対象物に対して、側面や角部等の電磁波シールド用組成物が付着し難い部分にも電磁波シールド用組成物を均一に塗布して、均一な塗膜を形成することができ、均一なシールド層を形成することができ、EMIシールド効果を有していた。
表4に示すように、実施例18から23に係る各電磁波シールド用組成物は、(B)樹脂の種類又は(D)硬化剤の種類が異なる場合であっても、スプレーコーティングによって電磁波シールド用組成物を塗布すると、電子部品等の対象物に対して、側面や角部等の電磁波シールド用組成物が付着し難い部分にも電磁波シールド用組成物を均一に塗布して、均一な塗膜を形成することができ、均一なシールド層を形成することができ、EMIシールド効果を有していた。
表5に示すように、実施例24から27に係る各電磁波シールド用組成物は、(E)炭素化合物を含まない場合や(E)炭素化合物の種類が異なる場合であっても、スプレーコーティングによって電磁波シールド用組成物を塗布すると、電子部品等の対象物に対して、側面や角部等の電磁波シールド用組成物が付着し難い部分にも電磁波シールド用組成物を均一に塗布して、均一な塗膜を形成することができ、均一なシールド層を形成することができ、EMIシールド効果を有していた。
本発明の実施形態に係る電磁波シールド用組成物は、電子部品にスプレー(噴霧)塗布によりシールド層を形成することができ、携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン、タブレット端末などの電子機器に用いられる、パワーアンプ、Wi-Fi/Bluetoothモジュール、フラッシュメモリなどの電子部品に好適に使用することができる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2020年11月18日出願の日本特許出願(特願2020-191554)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、2020年11月18日出願の日本特許出願(特願2020-191554)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (11)
- (A)銀粒子と、
(B)樹脂と、
(C)アルコキシシラン化合物と、を含み、
前記(C)アルコキシシラン化合物の含有量は、前記(A)銀粒子100質量部に対して、8質量部以上100質量部以下の範囲内であることを特徴とする電磁波シールド用組成物。 - 前記(B)樹脂の含有量が、前記(A)銀粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下の範囲内である、請求項1に記載の電磁波シールド用組成物。
- 前記(B)樹脂が熱硬化性樹脂を含み、(D)硬化剤をさらに含む、請求項1又は2に記載の電磁波シールド用組成物。
- 前記(D)硬化剤が、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、アミン系硬化剤、及びイミダゾール系硬化剤からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項3に記載の電磁波シールド用組成物。
- 前記(B)樹脂が熱可塑性樹脂を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
- (E)炭素化合物をさらに含み、前記(E)炭素化合物がグラフェン又はグラファイトである、請求項1から5のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
- 前記(C)アルコキシシラン化合物が、下記式(1)で表される、請求項1から6のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
Si(OR1)n(R2)4-n (1)
(式(1)中、R1は、炭素数が1から10の直鎖状、分岐状、又は環状のいずれかのアルキル基であり、R2は、炭素数1から20の直鎖状、分岐状、環状のいずれかのアルキル基、又はアリール基であり、R2で表されるアルキル基及びアリール基は、エポキシ基、アミノ基、ビニル基、スチリル基、(メタ)アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、及びメルカプト基からなる群から選択される少なくとも1つの反応性官能基を有していてもよく、nは1から3の整数を表し、R1が複数存在する場合は、それらは同一でも異なっていてもよく、R2が複数存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。) - (F)分散剤をさらに含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
- 前記(F)分散剤が、アクリル酸系分散剤、リン酸エステル塩系分散剤及び多官能型イオン性分散剤からなる群から選択される少なくとも1種である、請求項8に記載の電磁波シールド用組成物。
- (G)溶剤をさらに含む、請求項1から9のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の電磁波シールド用組成物を用いた電子部品。
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PCT/JP2021/041959 WO2022107730A1 (ja) | 2020-11-18 | 2021-11-15 | 電磁波シールド用組成物及び電子部品 |
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---|---|---|---|---|
JPH10182190A (ja) * | 1996-12-18 | 1998-07-07 | Mitsubishi Materials Corp | 透明黒色性導電膜 |
JP2011248298A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Nof Corp | 反射防止フィルムの製造方法 |
JP2014036002A (ja) * | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Fujifilm Corp | 導電性部材の形成方法 |
-
2021
- 2021-11-15 JP JP2022563748A patent/JPWO2022107730A1/ja active Pending
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TW202229438A (zh) | 2022-08-01 |
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