CN102474998A - 电磁波屏蔽薄片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种与以往的电磁波屏蔽薄片相比金属覆膜形成后的基材厚度的增加少、通过附着少量的金属而具有优异的电磁波屏蔽性的电磁波屏蔽薄片。本发明也提供一种可耐受金属加工工序因而可制成厚度薄并且富有弯曲性的布帛、并且其电磁波屏蔽性也高的薄片。本发明的电磁波屏蔽薄片的特征在于,其为由至少具有第1层和第2层的层压无纺布形成的电磁波屏蔽薄片,该第1层为纤维直径6~50μm的热塑性合成纤维的层,该第2层为纤维直径0.1~5.0μm的极细纤维的层,而且在该薄片的至少单面上附着有金属。

Description

电磁波屏蔽薄片
技术领域
本发明涉及电磁波屏蔽特性良好且可薄质化的电磁波屏蔽薄片。
背景技术
近年,电子设备的数字化在急速进行,从这些设备泄漏的电磁波对数字设备的影响成为问题。另外,历来,电磁波不仅对流过电子回路中的电信号造成影响而引起误动作,而且给生物体带来的影响也令人担心,为了找到其对策而进行电磁波屏蔽材料的开发。
另外,对于电磁波屏蔽材料,在要求高的电磁波屏蔽(电磁波屏蔽特性)的同时,迫切期望具有柔软性、耐弯曲性、薄度、轻度的材料。
作为满足这些要求的材料,有使用了织物、无纺布的电磁波屏蔽材料,但是存在如下问题:为了满足要求,如果不增加织物、无纺布自身的单位面积重量、厚度,不增加金属覆膜的量,那么电磁波屏蔽特性会降低。
作为解决该问题的手段,在以下的专利文献1、专利文献2中公开了将织物彼此层压、将无纺布彼此层压、或将织物与无纺布层压而制作电磁波屏蔽材料,与以往产品相比,金属覆膜形成后的布帛的厚度的增加少,可提高金属覆膜的密合性以及镀敷加工性。然而,在此情况下存在如下问题:为了获得所希望的电磁波屏蔽特性,金属覆膜成型后的基材厚度变大,另外金属覆膜自身也变厚。
另外,在专利文献3中公开了将含有金属颗粒的树脂层涂布于布帛的表面的技术。在该技术中,为了改良金属薄膜层的密合性,将金属颗粒与树脂一并涂布,所获得的薄片富有弯曲性,是柔性的。因此,可认为专利文献3中记载的技术的目的在于,在实际使用电磁波屏蔽薄片时使用方便。然而金属所具有的导电性的大小因树脂涂布反而变差,结果电磁波屏蔽性不高,且成为厚的薄片。
作为其它的尝试,在专利文献4、5中公开了通过使用极细纤维,对该纤维表面进行金属加工,利用比表面积高来提高其电磁波屏蔽性。然而,就这些文献中公开的纤维薄片而言,虽然使用极细纤维制成性能高的薄片,但是极细纤维薄片由于薄片的强度弱因此不能在实用时使用。即,为了提高电磁波屏蔽性能,需要将导电性高的金属施加于高分子纤维之上,一般为了获得高的导电性·密合性而使用基于湿式法的化学镀,但是在该工序中,镀敷这一电化学反应在数层上反复进行,另外干燥、暴露于镀敷浴的操作也反复进行若干次。由此,由于这些工序,导致布帛自身断裂,布中产生缺陷,无法进行均匀的加工。另外,在蒸镀金属的方法中,需要放入真空腔中蒸镀金属,但是此时布的强度不够而发生断裂,或在布上产生缺陷。另外,为了牢固地固着于纤维表面,需要设为高真空、且将纤维表面活化,这些纤维布帛无法耐受这些工序。
如上所述,目前为止无法获得有效薄并且高性能的电磁波屏蔽薄片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-276443号公报
专利文献2:日本特开平2-82696号公报
专利文献3:日本特开2003-8282号公报
专利文献4:日本特开平7-243174号公报
专利文献5:日本特开2010-65327号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题在于提供一种与以往的电磁波屏蔽薄片相比,金属覆膜形成后的基材厚度的增加少,通过附着少量的金属而具有优异的电磁波屏蔽性的电磁波屏蔽薄片。另外,本发明要解决的课题也在于提供可耐受金属加工工序因而可制成厚度薄并且富有弯曲性的布帛、并且其电磁波屏蔽性也高的薄片。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而深入研究并反复进行实验,结果发现如下事实,以至完成本发明:配置特定量的极细纤维层作为层压无纺布的中层以优化致密性,使金属优先附着于该极细纤维层,可获得薄质且屏蔽特性优异的电磁波屏蔽薄片。
即,本发明如下。
[1]一种电磁波屏蔽薄片,其特征在于,其为由至少具有第1层和第2层的层压无纺布形成的电磁波屏蔽薄片,该第1层为纤维直径6~50μm的热塑性合成纤维的层,该第2层为纤维直径0.1~5.0μm的极细纤维的层,而且该薄片的至少单面上附着有金属。
[2]根据前述[1]所述的电磁波屏蔽薄片,其进一步具有纤维直径6~50μm的热塑性合成纤维的第3层。
[3]根据前述[1]或[2]所述的电磁波屏蔽薄片,其中,前述金属的附着是通过化学镀或溅射进行的。
[4]根据前述[1]~[3]中任一项所述的电磁波屏蔽薄片,其中,前述层压无纺布的厚度为10~100μm。
[5]根据前述[1]~[4]中任一项所述的电磁波屏蔽薄片,其中,前述无纺布的拉伸强度为20N/3cm以上。
[6]根据前述[1]~[5]中任一项所述的电磁波屏蔽薄片,其中,相对于前述无纺布整体,前述极细纤维的含量为12~23wt%。
[7]根据前述[1]~[6]中任一项所述的电磁波屏蔽薄片,其中,前述层压无纺布的体积密度为0.3~0.8g/cm3
[8]根据前述[1]~[7]中任一项所述的电磁波屏蔽薄片,其中,前述层压无纺布经过压延处理。
[9]根据前述[1]~[8]中任一项所述的电磁波屏蔽薄片,其中,前述薄片的表面电阻率以常用对数值计为-2.0~-0.2Ω/sq.。
发明的效果
就本发明的电磁波屏蔽薄片而言,金属覆膜形成后的基材厚度的增加少,在中层配置极细纤维从而使得金属覆膜的密合性提高,且使金属附着量减低,即使是少量的金属附着也发挥电磁波屏蔽特性为60dB以上这样的优异的屏蔽特性。另外,本发明的电磁波屏蔽薄片由于薄片强固,因此可制成更薄、轻量且高性能的电磁波屏蔽薄片,可以以高的自由度安装到高集成度不断发展的电子设备之中。
附图说明
图1所示为在第2层具有极细纤维的层的无纺布的平面模式图。
图2所示为在第2层具有极细纤维的层的无纺布的剖面模式图。
具体实施方式
以下,详细说明本发明。
本发明为一种电磁波屏蔽薄片,其特征在于,由至少具有第1层和第2层的层压无纺布形成,该第1层为纤维直径6~50μm的热塑性合成纤维的层,该第2层为纤维直径0.1~5.0μm的极细纤维的层,在该薄片的至少单面上附着有金属。另外,本发明的电磁波屏蔽薄片也可以为,由在前述层压无纺布的第2层之上具有第3层的三明治结构的层压无纺布形成的薄片。
本发明的电磁波屏蔽薄片的结构的特征、以及由其发挥的效果如下所述:
(1)本发明的薄片具有由纤维直径比较粗的热塑性合成纤维的层形成的大的纤维间隙被纤维直径比较微细的极细纤维的层填满的结构,极细纤维层的表面露出性高。因此金属可优先附着于极细纤维层,其结果可认为可显著增大金属的附着有效表面积,通过少量的附着即可显现优异的屏蔽效果。
(2)本发明的薄片优选具有中层由极细纤维层形成的层压无纺布的结构。极细纤维层作为粘接层起作用,薄片整体被致密化。其结果可认为可获得薄质且具有挠性的薄片。
本发明的层压无纺布的第1层和/或第3层中使用的热塑性合成纤维可根据使用环境、加工条件来适宜确定,但优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、共聚聚酯等聚酯系纤维,尼龙6、尼龙66、共聚聚酰胺纤维等聚酰胺系纤维,PPS等结晶性工程塑料。本发明中使用的纤维用作电磁波屏蔽薄片的基材,从可耐受直至金属加工的工序特别是湿式的镀敷工序、且较高保持与金属的密合性这样的观点考虑,或从润湿时的尺寸稳定性的观点考虑,更优选聚酯系纤维、PPS纤维。
在本发明中,用于层压无纺布的第1层、第3层的热塑性合成纤维的纤维直径为6~50μm,优选为8~30μm,更优选为8~20μm。如果为6μm以上,那么获得的薄片的强度变强,结果金属加工的工序性好,可更高效地获得电磁波屏蔽薄片。如果为50μm以下,那么可获得比较大的纤维间隙,作为第2层的极细纤维变得易于露出于薄片表面,可更高效地对露出于表面的极细纤维进行金属加工,且成为金属的连续层,因此可获得高性能的电磁波屏蔽薄片。
在本发明的薄片的表面结构中,纤维直径比较粗的热塑性合成纤维层具有比较大的纤维间隙,纤维间隙的大小以孔径计优选为30~10000μm,更优选为50~1000μm,进一步优选为50~300μm。
本发明的层压无纺布的第2层中使用的极细纤维的原材料可根据使用环境、加工条件来适宜确定。另外,可以是与层压无纺布的第1层和/或第3层中使用的热塑性合成纤维相同的物质,也可以是不同的物质。例如优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、共聚聚酯等聚酯系纤维,尼龙6、尼龙66、共聚聚酰胺纤维等聚酰胺系纤维,PPS等结晶性工程塑料。本发明中使用的极细纤维是在用作电磁波屏蔽薄片的基材的层压无纺布中使用的物质,与第1层、第3层中使用的树脂的理由同样,另外,从需要更牢固地使金属层被固着这样的观点考虑,优选聚酯系纤维、PPS纤维。
作为第2层的极细纤维的层按照填满这种纤维间隙的方式配置。通过在具有这样的表面结构的薄片表面进行附着金属的处理,可使金属优先附着于极细纤维层。图1为显示极细纤维的表面状态的平面模式图,图2为显示剖面状态的剖面模式图。
极细纤维层在表面中所占的露出面积率优选为20%以上,更优选为50~90%,进一步优选为60~80%。根据露出面积率,金属附着于极细纤维层。由此,金属变为连续层,可发挥更高的屏蔽效果。
例如,本发明的具体的实施方式中,上层下层的纤维直径为13μm的聚酯系纤维层的情况下,具有直径为120μm的纤维间隙,该间隙被纤维直径微细的极细纤维层完全填满。
构成第2层的极细纤维的纤维直径为0.1~5.0μm,优选为0.4~3.0μm。极细纤维的纤维直径为上述范围的情况下,极细纤维层的比表面积变大,极细纤维间彼此的距离变小,因此可形成良好的金属覆膜层。为0.1μm以上时,在制造该纤维方面成为品位好的纤维·薄片。不足0.1μm时,极细纤维之间缠绕,在为热熔融的纤维的情况下会发生熔接,在制成薄片的情况下,也存在成为线团、造成缺陷的可能性,因此为0.1μm以上较好。另一方面,如果极细纤维为5.0μm以下,那么比表面积变大,单位体积·面积的纤维量变多,因此在经过了金属加工的情况下,形成更连续的金属覆膜,电磁波屏蔽性变高。另外,基于同样的意义,纤维之间的距离变窄,形成更连续的金属覆膜,电磁波屏蔽性变高。
层压无纺布的厚度优选为10μm~100μm,更优选为10~60μm,进一步优选为10~40μm。对于本发明的电磁波屏蔽薄片而言,通过使无纺布为这样的厚度,从而体积不大,即使小的空间也可设置。如果为10μm以上,那么层压无纺布强固,在金属加工中具有充分的强度,可高效获得电磁波屏蔽薄片,另一方面,如果为100μm以下,那么容易更薄且柔软地使用。在本发明中,由于为具有主要担负布帛的强度的第1层和、经过了金属加工而具有大的比表面积因而主要担负屏蔽性能的第2层的,作用分工了的层压薄片,因此成为更薄、柔软、高性能的电磁波屏蔽薄片。
层压无纺布的各层(第1层、第2层、和/或第3层)的单位面积重量根据各层的比率而分别优选为以下叙述的值。
在本发明中形成第2层的极细纤维无纺布层的单位面积重量优选为0.5g/m2以上。如果为0.5g/m2以上,那么纤维间距不会变得过大,加工的金属易于进入间隙中,可形成均匀且致密的连续金属层。基于此意义,形成第2层的极细纤维无纺布层的单位面积重量更优选为1.5g/m2以上。
包含形成第1层(和/或第3层)的热塑性树脂的无纺布层的单位面积重量优选为5g/m2以上,更优选为7g/m2以上。如果为5g/m2以上,那么作为层压无纺布,可获得充分均匀的纤维间距,因此可形成致密且均匀的连续金属层。如对纤维直径叙述的那样,作为第2层的极细纤维层更均质地配置于作为第1层的纤维间,结果作为层压无纺布而言极细纤维更均匀地分布。其结果,介由更均质地分布的极细纤维层,可形成致密且均匀的连续金属层。另外,如果为5g/m2以上,那么作为层压无纺布具有充分的强度,金属加工工序稳定,层压无纺布层不变形而可稳定地制作出所希望的薄片。
极细纤维在无纺布整体中的含有率优选为12~23wt%,更优选为16~23wt%。进一步优选为16~20wt%。极细纤维为12wt%以上的情况下,比表面面积高并且纤维间距离稳定,另一方面,为23wt%以下的情况下,第1层的热塑性高分子层的布张力高并且表面的耐起毛球性也变良好。总之,确保必需的厚度、单位面积重量是重要的,并且应当在该范围内进行适当选择。
层压无纺布的体积密度优选为0.3~0.8g/cm3,更优选为0.4~0.7g/cm3,进一步优选为0.5~0.7g/cm3。体积密度为0.3g/cm3以上的情况下,布强度优异,另外,纤维之间的距离不过于分离,在进行金属加工时,金属易于成为连续层,从而具有更高性能的电磁波屏蔽性。另一方面,为0.8g/cm3以下的情况下,轻并且化学镀的液体浸透性好,另外基于作为无纺布原材料的本来的意义,由于保留了通气性和通液性,因而良好。如果仅追求电磁波屏蔽性,则在薄膜、薄片之上设置金属层,或可使用金属箔本身。
无纺布由纤维和作为其间隙的孔隙层构成,但是孔隙层的块的形状一般是不规则的。例如,就一般的纺粘无纺布(纤维直径为15μm~40μm)的孔径分布而言,平均的孔径分布超过30μm。另外,最大孔径超过50μm。即,在无纺布内包含直径大致为50μm以上的孔隙。特别是,单位面积重量小、厚度小的无纺布的情况下,也存在具有数mm以上的大的孔径的部分。当孔径尺寸过大时,加工的金属不进入该孔的部分中而无法制作连续金属层,变得易于产生电磁波的泄漏。基于此意义,在本发明中,通过具有极细纤维层,使得纤维之间的距离变少,即孔径变小,易于制作均匀的连续金属层。由此,本发明的层压无纺布的平均孔径为0.3μm以上且20μm以下是好的。如果为0.3μm以上,那么易于引入加工的金属,可实现高性能的电磁波屏蔽性。如果为20μm以下,那么纤维间距为适度且加工的金属或化学镀中使用的电解液容易进入,结果可制作良好的连续金属层,可实现高性能的电磁波屏蔽性。
在本发明中,层压无纺布的拉伸强度优选为20N/3cm以上。如果为20N以上,那么在化学镀或、真空蒸镀、溅射的工序中,不会导致层压薄片发生断裂或产生褶皱,可更高效地制成电磁波屏蔽薄片。
将层压无纺布进行压延处理也是更优选的方式。构成层压无纺布的中层的极细纤维通过压延处理而发挥粘接剂的作用,防止层压无纺布的层间剥离的产生,因此可获得强度更高、尺寸稳定性更好的层压无纺布。层压无纺布的拉伸强度更优选为25N/3cm以上。
在本发明中,在薄片的至少单面上附着有金属。为2层的层压无纺布的情况下,优选对作为第2层的极细纤维层侧进行金属加工。
作为金属的附着方法,优选化学镀、金属蒸镀、溅射。另外,为了制成更高性能的电磁波屏蔽薄片,基于可更均匀更多地固着金属层的意义,更优选化学镀。本薄片由于强度·尺寸稳定性好因此也可耐受该化学镀工序,因而可发挥更高性能的电磁波屏蔽性。
金属覆膜层中使用的金属没有特别限定。例如可使用铜、镍、锌、铝、锡、银、金、铟、铬、铂、铁、钴、钼、钛、钯、SUS、铌等公知的物质。作为金属覆膜层可使用至少一种金属。特别是,就产业上优选的实施方式而言,考虑到材料成本、工序损失、以及氧化导致的导电性劣化,优选镍、铜、银、金等。
金属附着量的优选范围为2~50g/m2,更优选为4~35g/m2
在本发明中,附着于极细纤维的金属的比例因层压无纺布的纤维的结构而变化,因此不能笼统地规定,优选金属的20wt%以上附着于极细纤维,更优选为30~90wt%,更优选为50~90wt%。金属的20wt%以上附着于极细纤维的情况下,变得易于形成连续的金属层,因此屏蔽特性提高。
本发明的电磁波屏蔽薄片的表面电阻率虽然因层压无纺布的纤维之间的交杂的程度或、固着于布帛的表面的金属种类、以及量的不同而不同,但为了获得更确实的屏蔽性能,表面电阻率以常用对数值计优选为-2.0~-0.2Ω/sq.的范围,更优选为-1.8~-0.6Ω/sq.,进一步优选为-1.8~-0.8Ω/sq.,最优选为-1.8~-1.0Ω/sq.。无纺布结构为适度且金属覆膜均匀形成为良好的情况下,表面电阻率的常用对数值显示为-0.2Ω/sq.以下,具有良好的电磁波屏蔽性。另一方面,当表面电阻率的常用对数值超过-0.2Ω/sq.时,金属覆膜不均匀,难以获得高的电磁波屏蔽性。
就本发明的电磁波屏蔽薄片而言,优选电磁波屏蔽特性为43dB以上,更优选为53dB以上,进一步优选为60dB以上,最优选为70dB以上。作为电磁波屏蔽,一般而言当屏蔽特性为43dB以上则可认为处于实用化水平,超过该值则在实用时使用的用途变宽。总之,此值因层压无纺布的结构·厚度或、加工的金属种类、量不同而不同。本发明的特征在于,获得这些高性能的电磁波屏蔽性,并且是薄、轻、柔性的原材料。
本发明的电磁波屏蔽薄片由极细纤维无纺布层和无纺布层的层压无纺布形成。关于将极细纤维无纺布层和无纺布层层压的方法,由于无纺布层、极细纤维无纺布层皆由热塑性树脂形成,因此通过热压花进行一体化的方法可维持无纺布的拉伸强度和弯曲柔软性,并可维持耐热稳定性,故而优选。优选的是,依次制造纺粘无纺布层、熔喷无纺布层、纺粘无纺布层、进行层压并由压花辊或热压辊进行压接的方法。即,使用热塑性合成树脂在输送机上纺丝出至少1层以上的纺粘无纺布层,在其上使用热塑性合成树脂利用熔喷法吹附至少1层以上的纤维直径0.1~5μm的极细纤维无纺布层。然后,优选通过利用压花辊或平辊进行压接而进行一体化的方法。更优选的是,通过在热压接之前在熔喷无纺布之上进一步层压至少1层以上的使用了热塑性合成树脂的热塑性合成长纤维无纺布、接着使用压花辊或平辊进行压接而进行一体化的方法。
使用上述的制造方法时,可以在热塑性合成长纤维无纺布层之上直接吹附基于熔喷法的极细纤维无纺布层,因而可使基于熔喷法的极细纤维侵入热塑性合成长纤维无纺布层内,可填埋热塑性合成长纤维无纺布层的纤维间隙。
由此,通过熔喷法使极细纤维侵入到热塑性合成长纤维无纺布内并固定,因此不仅使层压无纺布的结构自身的强度提高,而且难以发生极细纤维无纺布层因外力导致的移动因此难以层间剥离。另外,由于可通过极细纤维层使无纺布层内的孔隙的块变得均匀化,因此金属覆膜均匀地形成。获得这些层压无纺布的方法在国际公开第2004/94136号小册子或、PCT/JP2010/057624(日本特愿2009-111448)中被公开,因而将其作为参考,可获得最适于本申请的层压无纺布。
实施例
以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明不受这些实施例的任何限定。另外本发明的电磁波屏蔽薄片的各种物性以及特性按照下述方法来测定。
(1)单位面积重量(g/m2):将样品24cm×33cm的重量换算为1m2的重量。
(2)厚度(μm):按照JIS L-1906中规定的方法,测定每1m宽度的10个部位的厚度,求出其平均值。以载荷为9.8kPa进行。
(3)平均纤维直径(μm):用电子显微镜拍摄500倍的放大照片,由10根的平均值求出。
(4)无纺布的拉伸强度(N/3cm):在宽度方向从每1m中的5个部位采样宽度30mm、长度约250mm的试验片,以夹握间隔100mm、拉伸速度300mm/min测定拉伸强度以及断裂伸长率,求出其平均值。
(5)开孔孔径分布
使用了PMI公司的Perm Porometer(型式:CFP-1200AEX)。在测定中浸液使用PMI公司制的SILWICK,将试样浸于浸液而充分脱气,进行了测定。就本测定装置而言,预先将过滤器浸于表面张力已知的液体中,从过滤器的细孔全部被液体的膜覆盖的状态开始对过滤器施加压力,测定根据液膜的被破坏的压力和液体的表面张力计算出的细孔的孔径。计算中使用下述的数学式(3)。
d=C·γ/P    数学式(3)
式中,d(单位:μm)为过滤器的孔径,γ(单位:mN/m)为液体的表面张力,P(单位:Pa)为该孔径的液膜被破坏时的压力,C为常数。
根据数学式(3),测定施加于浸于液体的过滤器的压力P从低压向高压连续改变的情况下的流量(润湿流量)时,在初始的压力下连最大的细孔的液膜也没有被破坏,因而流量为0。随着压力提高,最大的细孔的液膜被破坏,产生流量(冒泡点)。当进一步提高压力,则流量对应于各压力而增加,最小的细孔的液膜被破坏,与干燥状态的流量(干燥流量)一致。本测定装置中,将某压力下的润湿流量除以该压力下的干燥流量而得到的值称为累积过滤器流量(单位:%)。将在累积过滤器流量为50%的压力下被破坏的液膜的孔径称为平均流量孔径。本发明中的最大孔径为,在累积过滤器流量为50%的-2σ的范围、即累积过滤器流量为2.3%的压力下被破坏的液膜的孔径。
(6)露出面积率(%):拍摄无纺布的表面的SEM照片,放大印刷于坐标纸,根据坐标纸的重量求出极细纤维从无纺布表面露出的比例。
(7)体积密度(g/cm3):将无纺布单位面积重量(g/m2)除以无纺布厚度(μm)而得到的值作为体积密度(g/cm3)。
(8)通气阻力(kPa·s/m):使用KATO TECH CO.,LTD.制KES-F8-AP1通气阻力试验机,根据通气度为4cm3/cm2·s时的压差测定通气阻力(kPa·s/m)。
(9)金属附着量(g/m2):金属附着加工的加工后的单位面积重量减去加工前的原片单位面积重量而得到的值。
(10)金属加工厚度(μm):拍摄金属被覆的无纺布的剖面的电子显微镜(SEM)照片,测定经过了金属加工的层的厚度(n=20点,为其平均值)。
(11)金属附着的(浓淡的)外观:通过眼睛观察金属覆膜形成状态并如以下那样进行评价:
A:均匀地形成有金属覆膜
B:一部分金属覆膜为不均匀,并且根据场所而存在有斑
C:金属覆膜为不均匀
(12)加工性(的评价)
连续地经过工序时,按以下的评价基准判定其加工性:
A:非常良好
B:大致良好
C:不良,
不良的情况下,其原因记述于实施例中。
(13)金属的固着容易度的模型试验(金属的密合性)
在所获得的试样上贴附粘合胶带,然后,剥离胶带,观察其固着状态,按以下的评价基准判定:
A:即使剥离,金属也没有粘到胶带面上
B:金属粘到胶带面上
C:金属和纤维碎屑粘到胶带面上
(14)电磁波屏蔽特性(dB):通过KEC法对100Mz以及1GHz下的电场屏蔽特性dB(近场屏蔽特性)进行了评价。
(15)表面电阻率(Ω/sq.):通过使用ASP探针的JIS-K7194的方法进行了测定。关于表面电阻率,对经过了金属加工的面(基于蒸镀等的情况下为蒸镀面)进行测定,以n=9的平均值的形式,由常用对数值表示。
[层压无纺布、金属镀敷制造例]
通过纺粘法在纺丝温度300℃下将通用的聚对苯二甲酸乙二醇酯朝向移动捕集面挤出成长丝(filament)的长纤维组,以纺丝速度3500m/min进行纺丝,利用电晕充电进行3μC/g程度充电而充分地开纤,从而以单位面积重量12.5g/m2在捕集网面上制备出由平均织径16μm的长丝形成的5cm变动率15%以下的具有均匀性的未结合长纤维网(无纺布层A)。
另一方面,在纺丝温度300℃、加热空气温度320℃、喷出空气1000Nm3/hr/m的条件下,利用熔喷法将聚对苯二甲酸乙二醇酯(熔融粘度ηsp/c 0.50)进行纺丝,以单位面积重量5g/m2的无定向纤维网(random web)的形式将平均纤维直径1.6μm的极细纤维朝向上述形成的长纤维网直接喷出(极细纤维层B)。将此时的熔喷喷嘴到长纤维网上表面的距离设定为100mm,熔喷喷嘴正下方的捕集面的抽吸设定为0.2kPa,风速设定为约7m/sec。接着,使该层压网在平辊与平辊之间通过进行热压接,获得了层压无纺布。
进一步,在热压接之前将聚对苯二甲酸乙二醇酯的长纤维网与最初制备的无纺布层(无纺布层A)同样地进行开纤,直接制备了由A/B/A形成的三层层压网。
接着使该层压网在平辊与平辊之间通过进行热压接,获得了层压无纺布。
将上述的层压无纺布在包含氯化钯0.3g/L、氯化亚铜30g/L、36%盐酸300ml/L的水溶液中浸渍2分钟,从而洗涤层压无纺布的纤维表面。接着,在40℃以保持5分钟时间的方式浸渍于酸浓度0.1N的氟硼酸中,然后水洗。接着在40℃下在包含硫酸铜7.5g/L、37%***30ml/L、罗谢尔盐85g/L的化学镀铜液中浸渍5分钟后,水洗。接着,以35℃、10分钟、电流密度5A/dm2浸渍于氨基磺酸镍300g/L、硼酸30g/L、氯化镍15g/L、PH3.7的镍电镀液中层积镍,然后水洗,从而获得电磁波屏蔽薄片。所获得的薄片都为1mW的布帛,连续地实施浸渍于各工序的液体中、水洗、干燥,从而获得连续卷物的薄片。
[实施例1]
将由上述方法获得的聚酯纤维的层压无纺布的第1层、第2层、第3层的纤维直径、单位面积重量的基材构成示于以下的表1。上述制造例中获得的电磁波屏蔽薄片的金属密合性好,金属加工后的厚度增加也较少,为3μm,且显示了高的屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表1。所获得的电磁波屏蔽薄片在金属加工后的厚度非常薄,为30μm,且显示了高的屏蔽特性(65dB)。
[实施例2]
通过溅射法对与实施例1同样地获得的聚酯纤维的层压无纺布进行加工,获得了电磁波屏蔽薄片。溅射通过使用真空蒸镀装置和作为热源的The Nilaco Corporation制StandardBoat(型式:SF-106钨)而实施。将真空度5×10-5torr、施加电压5V、蒸镀时间180秒作为基本条件。
所获得的电磁波屏蔽薄片由于层压无纺布中使用的极细纤维因而没有金属的漏出,可在纤维表面形成均匀的金属覆膜。评价结果示于以下的表1。
[实施例3]
通过与实施例1同样的方法,改变纺口直径、以及纺丝温度、纺丝速度、抽吸力、风速,获得了聚酯纤维的1m宽度的层压无纺布。将所获得的无纺布的性状示于以下的表1。另外,与实施例1同样地,通过化学镀方法进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果同样地示于以下的表1。
[实施例4]
使用与实施例3相同的无纺布,缩短化学镀的处理时间,进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果示于以下的表1。
[实施例5]
使用与实施例3相同的无纺布,延长化学镀的处理时间,进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果示于以下的表1。
[实施例6~10]
在与实施例3同样的条件下获得了改变了无纺布的单位面积重量和厚度的层压无纺布。所获得的无纺布的性状示于以下的表1。另外,与实施例1同样地,通过化学镀方法进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表1。
[实施例11、12]
在与实施例3同样的条件下获得纺粘无纺布,然后,改变熔喷无纺布的纺口直径、以及纺丝温度、纺丝速度、抽吸力、风速,改变熔喷无纺布的纤维直径,此外与实施例3同样地操作,获得了层压无纺布。将所获得的无纺布的性状示于以下的表1和表2。另外,与实施例1同样地,通过化学镀方法进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表1和表2。
[实施例13、14]
熔喷无纺布与实施例3同样地制作,改变纺粘无纺布的纺口直径、以及纺丝温度、纺丝速度,改变纺粘无纺布的纤维直径,此外与实施例3同样地操作,获得了层压无纺布。所获得的无纺布的性状示于以下的表2。另外,与实施例1同样地,通过化学镀方法进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表2。
[实施例15、16]
热塑性树脂为PPS(Polyplastics Co.Ltd.制FORTRON)。制作无纺布的条件如下。第1层:树脂的熔融粘度(70g/10分钟,测定条件:载荷5kg、315.6℃)、纺丝温度:320℃、纺丝速度:(实施例15:8000m/min、实施例16:7500m/min),第2层:树脂的熔融粘度(670g/10分钟,测定条件:载荷5kg、315.6℃)、纺丝温度:340℃、加热空气温度:390℃、加热空气量:(实施例15:1000Nm3/hr/m、实施例16:1200Nm3/hr/m),另外基于平辊的热粘接条件为线压260N/cm,辊温度为上/下=170℃/170℃,压延条件为线压350N/cm,辊温度为上/下=235℃/235℃。将制作层压无纺布的条件以及其性能分别示于以下的表2。其它的条件与实施例1同样地设定,获得了层压无纺布。将所获得的无纺布的性状同样地示于以下的表2。另外,与实施例1同样地,通过化学镀方法进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表2。
[实施例17、18]
通过与实施例3同样的无纺布的制成方法,不重叠第3层,其它的方法与实施例3同样地设定,获得了2层型的层压无纺布(实施例17)。所获得的无纺布的性状示于以下的表2。另外,与实施例1同样地,通过化学镀方法进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表2。
同样地,通过与实施例11同样的无纺布的制作方法,不重叠第3层,其它的方法与实施例11同样地设定,获得了2层型的层压无纺布(实施例18)。所获得的无纺布的性状示于以下的表2。另外,与实施例1同样地,通过化学镀方法进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表2。
[实施例19~21]
在与实施例3相同的聚酯纤维的1m宽度的层压无纺布上,通过与实施例2同样的溅射方法,以银进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片。观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果示于以下的表2。另外,调整溅射时间,设为表2所示的金属加工量,制成电磁波屏蔽薄片观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表2。
[实施例22]
在与实施例3相同的聚酯纤维的1m宽度的层压无纺布上,通过与实施例2同样的溅射方法,以铝进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片。设为以下的表2所示的金属加工量,制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果同样地示于以下的表2。
[实施例23]
在与实施例17相同的2层型的层压无纺布上,通过与实施例2同样的溅射方法,以银进行金属加工而制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。将评价结果示于以下的表2。
[表1]
Figure BDA0000133072060000201
[表2]
Figure BDA0000133072060000211
[比较例1]
对于聚酯纤维的热结合单层无纺布(厚度85μm、体积密度0.23g/cm3),与实施例1同样地处理,获得了电磁波屏蔽薄片(金属附着量8g/m2、表面电阻率-0.66Ω/sq.)。关于加工性,由于加工品的厚度厚、薄片硬,因此在中途经常产生褶皱。另外,金属加工后的厚度为90μm,不适宜在小型化的电子机器中使用。评价结果示于以下的表3。
[比较例2]
对于聚酯纤维的热结合单层无纺布(厚度85μm、体积密度0.23g/cm3),与上述同样地通过溅射法进行加工从而获得了电磁波屏蔽薄片(金属附着量4g/m2、表面电阻率-0.32Ω/sq.)。所获得的电磁波屏蔽薄片中没有极细纤维的层,因此金属发生漏出,难以均匀形成金属覆膜。评价结果示于以下的表3。
[比较例3]
作为无纺布,使用了旭化成纤维株式会社制的纺粘无纺布(E05025、单位面积重量25g/m2)。无纺布的构成以及性能结果示于以下的表3。接着,通过与实施例1同样的方法进行化学镀从而进行金属加工,制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。关于加工性,由于加工品的厚度厚,薄片硬,因此在中途经常产生褶皱。另外,金属加工后的厚度为约120μm,不适宜在小型化的电子机器中使用。将评价结果同样地示于以下的表3。
[比较例4~6]
作为无纺布,分别在比较例4、5和6中获得了使用实施例3、13和14中所使用的层压无纺布中的仅第1层的无纺布的单位面积重量不一样的单层的无纺布。接着,通过与实施例1同样的方法进行化学镀从而进行金属加工,制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。关于加工性,由于加工品的厚度厚,薄片硬,因此在中途经常产生褶皱。另外,金属加工后的厚度厚,不适宜在小型化的电子机器中使用。评价结果示于以下的表3。
[比较例7~9]
作为无纺布,分别在比较例7、8中获得了使用实施例3、11中所使用的层压无纺布中的仅第2层的极细无纺布的单位面积重量不一样的单层的无纺布。接着,试图通过与实施例1同样的方法利用化学镀进行金属加工,但是在金属加工时,无纺布发生断裂或收缩,无法获得良好的连续的电磁波屏蔽薄片。然而,在实验室(1ab)中不对无纺布施加拉力,仅将镀敷时间进行相同时间设定,获得了20cm×20cm的试制品。将它们的屏蔽性能示于以下的表3。
另外,以规定的长·宽将与实施例7相同的无纺布固定,获得了热定型了的无纺布(比较例9)。接着,试图通过与实施例1同样的方法利用化学镀进行金属加工,然而在金属加工时,虽然没有无纺布的收缩,但是无纺布发生断裂,无法获得良好的连续的电磁波屏蔽薄片。然而,在实验室中不对无纺布施加拉力,仅将镀敷时间进行相同时间设定,获得了20cm×20cm的试制品。将它们的屏蔽性能示于以下的表3。
[比较例10、11]
作为无纺布,使用与实施例3相同的层压无纺布,缩短镀敷时间,获得所希望的金属加工量的金属加工薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果示于以下的表3。
[比较例12]
作为无纺布,使用了旭化成纤维株式会社制的纺粘无纺布(E05025、单位面积重量25g/m2)。无纺布的构成以及性能结果示于以下的表3。接着,通过与实施例2同样的方法进行银的溅射加工从而进行金属加工,制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果示于以下的表3。
[比较例13]
作为无纺布,使用与比较例4相同的单层的无纺布,通过与实施例2同样的方法进行银的溅射加工从而进行金属加工,制成电磁波屏蔽薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果示于以下的表3。
[比较例14~16]
作为无纺布,分别在比较例14和15中获得了使用实施例3和11中所使用的层压无纺布中的仅第2层的极细无纺布的单位面积重量不一样的单层的无纺布。接着,试图通过与实施例2同样的方法,利用银的溅射加工进行金属加工,但是在金属加工时,无纺布发生断裂或收缩,无法获得良好的连续的电磁波屏蔽薄片。然而,在实验室中不对无纺布施加拉力,仅将金属蒸镀时间设为相同,获得了20cm×20cm的试制品。将它们的屏蔽性能示于以下的表3。
另外,以规定的长·宽将与实施例7相同的无纺布固定,获得了热定型了的无纺布(比较例16)。接着,试图通过与实施例2同样的方法利用银的溅射加工进行金属加工,虽然没有无纺布的热收缩,但是在加工时无纺布发生断裂,没能获得良好的连续的电磁波屏蔽薄片。但在实验室中,不对无纺布施加拉力,仅将镀敷时间进行相同时间设定,获得了20cm×20cm的试制品。将它们的屏蔽性能示于以下的表3。
[比较例17、18]
作为无纺布,使用与实施例3相同的层压无纺布,通过与实施例2同样的基于银的溅射法,调整其时间,获得金属加工量少的加工薄片,观察其性状·电磁波屏蔽特性。评价结果示于以下的表3。
[表3]
Figure BDA0000133072060000261
产业上的可利用性
本发明的电磁波屏蔽薄片为即使金属附着量为少量也发挥高的屏蔽效果的由无纺布形成的电磁波屏蔽薄片,因此金属覆膜形成后的基材厚度的增加少,可作为薄质化电磁波屏蔽薄片而适宜用于电子设备。另外,就本发明的电磁波屏蔽薄片而言,尽管薄片的厚度薄也可获得更高的电磁波屏蔽性,薄片为柔性容易安装到电子设备等中。另外,由于薄片强度强因而可以以更高的效率获得金属加工薄片,因此可提供低成本且高性能的电磁波屏蔽薄片。

Claims (9)

1.一种电磁波屏蔽薄片,其特征在于,其为由至少具有第1层和第2层的层压无纺布形成的电磁波屏蔽薄片,该第1层为纤维直径6~50μm的热塑性合成纤维的层,该第2层为纤维直径0.1~5.0μm的极细纤维的层,而且在该薄片的至少单面上附着有金属。
2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其进一步具有纤维直径6~50μm的热塑性合成纤维的第3层。
3.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其中,所述金属的附着是通过化学镀或溅射进行的。
4.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其中,所述层压无纺布的厚度为10~100μm。
5.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其中,所述无纺布的拉伸强度为20N/3cm以上。
6.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其中,相对于所述无纺布整体,所述极细纤维的含有率为12~23wt%。
7.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其中,所述层压无纺布的体积密度为0.3~0.8g/cm3
8.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其中,所述层压无纺布经过压延处理。
9.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽薄片,其中,所述薄片的表面电阻率以常用对数值计为-2.0~-0.2Ω/sq.。
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