JP4258894B2 - 電磁波シールド性光透過窓材の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電磁波シールド性光透過窓材の製造方法に係り、特に、ＰＤＰ（プラズマディスプレーパネル）の前面フィルタ等として有用な、軽量かつ薄肉の電磁波シールド性光透過窓材を容易かつ効率的に製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＯＡ機器や通信機器等の普及にともない、これらの機器から発生する電磁波が問題視されるようになっている。即ち、電磁波の人体への影響が懸念され、また、電磁波による精密機器の誤作動等が問題となっている。
【０００３】
そこで、従来、ＯＡ機器のＰＤＰの前面フィルタとして、電磁波シールド性を有し、かつ光透過性の窓材が開発され、実用に供されている。このような窓材はまた、携帯電話等の電磁波から精密機器を保護するために、病院や研究室等の精密機器設置場所の窓材としても利用されている。
【０００４】
従来の電磁波シールド性光透過窓材は、主に、金網のような導電性メッシュ材を、２枚のガラス板の間に介在させて一体化した構成とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年の省スペース、省エネルギーに対する要望から、ＯＡ機器、その他のすべての部材について、薄肉ないし小型化、軽量化が強く望まれているが、２枚のガラス板間に導電性メッシュを介在させて一体化した従来の電磁波シールド性光透過窓材では、その薄肉化、軽量化にも限度があり、これがＰＤＰ等のより一層の薄肉化、軽量化を阻む原因となっていた。
【０００６】
本発明は上記従来の問題点を解決し、より一層の薄肉、軽量化が可能な電磁波シールド性光透過窓材を歩留りより製造する方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電磁波シールド性光透過窓材の製造方法は、２枚の透明基板間に導電層を介在させ接着樹脂で接合一体化してなる電磁波シールド性光透過窓材を製造する方法において、該２枚の透明基板のうち一方の透明基板がガラス板であり、他方の透明基板が樹脂フィルムであり、該ガラス板と樹脂フィルムとを、これらの間に導電層と接着樹脂層とを介して積層すると共に、該樹脂フィルム上に更に押圧用プレートを積層してなる積層体を加熱して該接着樹脂を硬化させることによりガラス板、導電層及び樹脂フィルムを接着一体化し、その後、該押圧用プレートを分離することを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法であって、該押圧用プレートがガラス板であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の製造方法により製造した電磁波シールド性光透過窓材は、２枚の透明基板のうちの一方のみがガラス板よりなり、他方は樹脂フィルムであるため、ガラス板を２枚用いる従来の電磁波シールド性光透過窓材に比べて大幅な薄肉、軽量化を図ることができる。
【０００９】
本発明において、樹脂フィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、特にハードコート処理を施したＰＥＴフィルムが好適である。また、導電層としては導電性メッシュが、破損時のガラスの飛散防止効果が得られ、安全性の面で有利である。
【００１０】
本発明において、接着樹脂としては、透明のエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が好適である。
【００１１】
このような電磁波シールド性光透過窓材は、ガラス板と樹脂フィルムとを、これらの間に導電層と接着樹脂層とを介して積層すると共に、該樹脂フィルム上に更に押圧用プレートを積層してなる積層体を加熱して該接着樹脂を硬化させることによりガラス板、導電層及び樹脂フィルムを接着一体化し、その後、該押圧用プレートを分離する本発明の電磁波シールド性光透過窓材の製造方法、より具体的には、前記積層体を非通気性のバッグ内に収容し、該バッグ内から排気することにより該積層体を積層方向に押圧すると共に、該積層体を加熱してガラス板、導電層及び樹脂フィルムを仮接着し、この仮接着された積層体を該バッグから取り出し、押圧用プレートを分離し、その後、加熱してガラス板、導電層及び樹脂フィルムを本接着することにより、容易かつ効率的に、歩留り良く製造することができる。
【００１２】
即ち、上述のような積層体を加熱圧着して電磁波シールド性光透過窓材を製造するに当っては、製造工程、特に加熱圧着工程において、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムの表面に打痕や傷が発生する可能性があるが、このように、押圧用プレートで樹脂フィルムの表面を保護した状態で接着を行うことにより、このような欠陥の発生を防止して高品質の製品を歩留り良く製造することができる。更に、ＰＥＴフィルムの平面性を確保することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の製造方法により製造した電磁波シールド性光透過窓材を示す断面図であり、図２は本発明の電磁波シールド性光透過窓材の製造方法の実施の形態を示す断面図である。
【００１５】
図１の電磁波シールド性光透過窓材１は、ガラス板２とＰＥＴフィルム３との間に導電性メッシュ４を介して接着樹脂５で一体化してなるものである。
【００１６】
ガラス板２の厚さは得られる窓材の用途による要求特性（例えば、強度、軽量性）等によって適宜決定されるが、通常の場合、０．１〜１０ｍｍの範囲とされる。
【００１７】
一方、ＰＥＴフィルム３としては、厚さ５０〜５００μｍ程度のものが好ましく、このＰＥＴフィルム３は、その表面にシリコン系材料等によるハードコート処理、或いはハードコート層内に光散乱材料を練り込んだアンチグレア（ＡＧ）処理、或いは、二酸化珪素膜と二酸化チタン膜との積層膜等の反射防止（ＡＲ）膜等のハードコート処理を施して機能性を高めると共に、機械的強度を高めることが好ましい。なお、これらの機能性膜はガラス板２に形成しても良い。
【００１８】
なお、図１の実施例では、樹脂フィルムとしてＰＥＴフィルム３を用いているが、ＰＥＴフィルムの他、アクリルフィルム、ポリカーボネートフィルム等の樹脂フィルムを用いることもできる。ただし、機械的特性等の面からは、樹脂フィルムとしてＰＥＴフィルムを用いるのが好ましい。
【００１９】
導電性メッシュ４としては、金属繊維及び／又は金属被覆有機繊維よりなる線径１μｍ〜１ｍｍ、開口率５０〜９０％のものが好ましい。この導電性メッシュにおいて、線径が１ｍｍを超えると開口率が下がるか、電磁波シールド性が下がり、両立させることができない。１μｍ未満ではメッシュとしての強度が下がり、取り扱いが非常に難しくなる。また、開口率は９０％を超えるとメッシュとして形状を維持することが難しく、５０％未満では光透過性が低く、ディスプレイからの光線量が低減されてしまう。より好ましい線径は１０〜５００μｍ、開口率は６０〜９０％である。
【００２０】
導電性メッシュの開口率とは、当該導電性メッシュの投影面積における開口部分が占める面積割合を言う。
【００２１】
導電性メッシュを構成する金属繊維及び金属被覆有機繊維の金属としては、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケル、チタン、タングステン、錫、鉛、鉄、銀、炭素或いはこれらの合金、好ましくは銅、ステンレス、アルミニウムが用いられる。
【００２２】
金属被覆有機繊維の有機材料としては、ポリエステル、ナイロン、塩化ビニリデン、アラミド、ビニロン、セルロース等が用いられる。
【００２３】
なお、本発明において、ガラス板２とＰＥＴフィルム３等の樹脂フィルムとの間に介在させる導電層は、導電性メッシュに限らず、透明導電性膜や金属箔等であっても良い。ただし、窓材の破損時のガラスの飛散防止効果の面からは導電性メッシュが好ましい。
【００２４】
本発明において、ガラス板２及びＰＥＴフィルム３を導電性メッシュ４を介して接着する接着樹脂５としては、ＥＶＡ、エチレン−アクリル酸メチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エチル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸メチル共重合体、金属イオン架橋エチレン−（メタ）アクリル酸共重合体、部分鹸化エチレン−酢酸ビニル共重合体、カルボキシル化エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル−（メタ）アクリレート共重合体等のエチレン系共重合体が挙げられる（なお、「（メタ）アクリル」は「アクリル又はメタクリル」を示す。）。その他、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等も用いることができるが、性能面で最もバランスがとれ、使い易いのはＥＶＡである。また、耐衝撃性、耐貫通性、接着性、透明性等の点から自動車用合せガラスで用いられているＰＶＢ樹脂も好適である。
【００２５】
ＰＶＢ樹脂は、ポリビニルアセタール単位が７０〜９５重量％、ポリ酢酸ビニル単位が１〜１５重量％で、平均重合度が２００〜３０００、好ましくは３００〜２５００であるものが好ましく、ＰＶＢ樹脂は可塑剤を含む樹脂組成物として使用される。
【００２６】
ＰＶＢ樹脂組成物の可塑剤としては、一塩基酸エステル、多塩基酸エステル等の有機系可塑剤や燐酸系可塑剤が挙げられる。
【００２７】
一塩基酸エステルとしては、酪酸、イソ酪酸、カプロン酸、２−エチル酪酸、ヘプタン酸、ｎ−オクチル酸、２−エチルヘキシル酸、ペラルゴン酸（ｎ−ノニル酸）、デシル酸等の有機酸とトリエチレングリコールとの反応によって得られるエステルが好ましく、より好ましくは、トリエチレン−ジ−２−エチルブチレート、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキソエート、トリエチレングリコール−ジ−カプロネート、トリエチレングリコール−ジ−ｎ−オクトエート等である。なお、上記有機酸とテトラエチレングリコール又はトリプロピレングリコールとのエステルも使用可能である。
【００２８】
多塩基酸エステル系可塑剤としては、例えば、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の有機酸と炭素数４〜８の直鎖状又は分岐状アルコールとのエステルが好ましく、より好ましくは、ジブチルセバケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルカルビトールアジペート等が挙げられる。
【００２９】
燐酸系可塑剤としては、トリブトキシエチルフォスフェート、イソデシルフェニルフォスフェート、トリイソプロピルフォスフェート等が挙げられる。
【００３０】
ＰＶＢ樹脂組成物において、可塑剤の量が少ないと製膜性が低下し、多いと耐熱時の耐久性等が損なわれるため、ポリビニルブチラール樹脂１００重量部に対して可塑剤を５〜５０重量部、好ましくは１０〜４０重量部とする。
【００３１】
ＰＶＢ樹脂組成物には、更に劣化防止のために、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤が添加されていても良い。
【００３２】
このような電磁波シールド性光透過窓材は、ＥＶＡ等の樹脂に所定量の熱又は光硬化のための架橋剤を混合してシート化した接着用フィルムを２枚用い、この接着用フィルムの間に導電性メッシュを挟んだものを、透明基板２Ａと予め透明導電膜５を形成した透明基板２Ｂとの間に介在させ、減圧、加温下に脱気して予備圧着した後、加熱又は光照射により接着層を硬化させて一体化することにより容易に製造することができる。
【００３３】
なお、導電性メッシュ３と接着樹脂４とで形成される接着層の厚さは、電磁波シールド性光透過窓材の用途等によっても異なるが、通常の場合２μｍ〜２ｍｍ程度とされる。従って、接着用フィルムは、このような厚さの接着層が得られるように、１μｍ〜１ｍｍ厚さに成形される。
【００３４】
以下に、樹脂としてＥＶＡを用いた場合を例示して本発明に係る接着層についてより詳細に説明する。
【００３５】
一方、ＥＶＡとしては酢酸ビニル含有量が５〜５０重量％、好ましくは１５〜４０重量％のものが使用される。酢酸ビニル含有量が５重量％より少ないと耐候性及び透明性に問題があり、また４０重量％を超すと機械的性質が著しく低下する上に、成膜が困難となり、フィルム相互のブロッキングが生ずる。
【００３６】
架橋剤としては、有機過酸化物が適当であり、シート加工温度、架橋温度、貯蔵安定性等を考慮して選ばれる。使用可能な過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３；ジーｔ−ブチルパーオキサイド；ｔ−ブチルクミルパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；ジクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン；ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート；２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド；第３ブチルパーオキシアセテート；２，５−ジメチル−２，５−ビス（第３ブチルパーオキシ）ヘキシン−３；１，１−ビス（第３ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；１，１−ビス（第３ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；メチルエチルケトンパーオキサイド；２，５−ジメチルヘキシル−２，５−ビスパーオキシベンゾエート；第３ブチルハイドロパーオキサイド；ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド；ｐ−クロルベンゾイルパーオキサイド；第３ブチルパーオキシイソブチレート；ヒドロキシヘプチルパーオキサイド；クロルヘキサノンパーオキサイドなどが挙げられる。これらの過酸化物は１種を単独で又は２種以上を混合して、通常ＥＶＡ１００重量部に対して、１０重量部以下、好ましくは０．１〜１０重量部の割合で使用される。
【００３７】
有機過酸化物は通常ＥＶＡに対し押出機、ロールミル等で混練されるが、有機溶媒、可塑剤、ビニルモノマー等に溶解し、ＥＶＡのフィルムに含浸法により添加しても良い。
【００３８】
なお、ＥＶＡの物性（機械的強度、光学的特性、接着性、耐候性、耐白化性、架橋速度など）改良のために、各種アクリロキシ基又はメタクリロキシ基及びアリル基含有化合物を添加することができる。この目的で用いられる化合物としてはアクリル酸又はメタクリル酸誘導体、例えばそのエステル及びアミドが最も一般的であり、エステル残基としてはメチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリル等のアルキル基の他、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。また、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルを用いることもできる。アミドとしてはダイアセトンアクリルアミドが代表的である。
【００３９】
より具体的には、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等のアクリル又はメタクリル酸エステル等の多官能エステルや、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等のアリル基含有化合物が挙げられ、これらは１種を単独で、或いは２種以上を混合して、通常ＥＶＡ１００重量部に対して０．１〜２重量部、好ましくは０．５〜５重量部用いられる。
【００４０】
なお、本発明に係るＥＶＡ接着層には、その他、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、老化防止剤、塗料加工助剤を少量含んでいてもよく、また、フィルター自体の色合いを調整するために染料、顔料などの着色剤、カーボンブラック、疎水性シリカ、炭酸カルシウム等の充填剤を適量配合してもよい。
【００４１】
図１に示す電磁波シールド性光透過窓材１は、ＥＶＡ等の樹脂に所定量の熱硬化のための架橋剤を混合してシート化した接着用フィルムを用い、この接着用フィルムと導電性メッシュ４をガラス板２とＰＥＴフィルム３との間に介在させ、減圧、加温下に脱気して予備圧着した後、加熱により接着層を硬化させて一体化することにより容易に製造することができる。
【００４２】
なお、導電性メッシュ４と接着樹脂５とで形成される接着層の厚さは、電磁波シールド性光透過窓材の用途等によっても異なるが、通常の場合２μｍ〜２ｍｍ程度とされる。従って、接着用フィルムは、このような厚さの接着層が得られるように、２μｍ〜２ｍｍ厚さに成形される。
【００４３】
本発明で用いる接着用フィルムは、ＥＶＡ等の樹脂と上述の添加剤とを混合し、押出機、ロール等で混練した後カレンダー、ロール、Ｔダイ押出、インフレーション等の成膜法により所定の形状にシート成形することにより製造される。成膜に際してはブロッキング防止、透明基板との圧着時の脱気を容易にするためエンボスが付与される。
【００４４】
なお、接着性改良の手段として、シート化された接着用フィルム面へのコロナ放電処理、低温プラズマ処理、電子線照射、紫外光照射などの手段も有効である。
【００４５】
このような電磁波シールド性光透過窓材は、ＰＤＰの前面フィルタとして、或いは、病院や研究室等の精密機器設置場所の窓材等として有効に利用可能であるが、特に、電磁波シールド性光透過窓材をＰＤＰの前面フィルタとして用いる場合、一般にガラス板がＰＤＰ後面側に、ＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムが前面側となるように配置される。
【００４６】
次に、本発明の電磁波シールド性光透過窓材の製造方法について図２を参照して説明する。
【００４７】
本発明の方法においては、まず、ガラス板２とＰＥＴフィルム３等の樹脂フィルムとの間に導電性メッシュ４等の導電層及び接着用ＥＶＡフィルム６等の接着用フィルムを介在させてこれらを積層し、更にＰＥＴフィルム３の上に押圧用プレートとしてのガラス板（以下「ダミーガラス」と称す。）７を重ねて積層体８とし（図２（ａ））、この積層体８をゴム袋９等の非通気性のバッグ内に収容し（図２（ｂ））、バッグ内を真空引きすると共に加熱してガラス板２、導電性メッシュ４及びＰＥＴフィルム３を接着（仮接着）する（図２（ｃ））。この仮接着条件は、用いる接着用フィルムの種類によっても異なるが、接着用ＥＶＡフィルム６を用いた場合、６０〜１００℃で５〜４５分程度とするのが好ましい。
【００４８】
このようにして仮接着した後は、ゴム袋９から取り出し、ダミーガラス７を取り外し、仮接着体１０をオーブン等で加熱して接着樹脂を架橋硬化してガラス板２、導電性メッシュ４及びＰＥＴフィルム３を接着樹脂５により強固に一体化する。この加熱架橋条件は、通常１００〜１５０℃で２０〜５０分程度とされる。
【００４９】
このように、仮接着までの工程において、ダミーガラス７でＰＥＴフィルム３の表面を保護することにより、製造工程でのＰＥＴフィルム３の打痕や傷等が防止され、高品質の製品を歩留り良く形成することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の製造方法により製造した電磁波シールド性光透過窓材は、従来の電磁波シールド性光透過窓材に比べて著しく薄肉、軽量であるため、各種ＯＡ機器のＰＤＰに適用した場合、より一層の薄肉、軽量化を図ることができる。
【００５１】
本発明の電磁波シールド性光透過窓材の製造方法によれば、このような本発明の電磁波シールド性光透過窓材を容易かつ効率的に歩留り良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の製造方法により製造した電磁波シールド性光透過窓材の実施の形態を示す断面図である。
【図２】 本発明の電磁波シールド性光透過窓材の製造方法の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 電磁波シールド性光透過窓材
２ ガラス板
３ ＰＥＴフィルム
４ 導電性メッシュ
５ 接着樹脂
６ 接着用ＥＶＡフィルム
７ ダミーガラス
８ 積層体
９ ゴム袋
１０ 仮接着体

Claims (6)

1. ２枚の透明基板間に導電層を介在させ接着樹脂で接合一体化してなる電磁波シールド性光透過窓材を製造する方法において、
   該２枚の透明基板のうち一方の透明基板がガラス板であり、他方の透明基板が樹脂フィルムであり、
   該ガラス板と樹脂フィルムとを、これらの間に導電層と接着樹脂層とを介して積層すると共に、該樹脂フィルム上に更に押圧用プレートを積層してなる積層体を加熱して該接着樹脂を硬化させることによりガラス板、導電層及び樹脂フィルムを接着一体化し、その後、該押圧用プレートを分離することを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法であって、
   該押圧用プレートがガラス板であることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
2. 請求項１において、前記積層体を非通気性のバッグ内に収容し、該バッグ内から排気することにより該積層体を積層方向に押圧すると共に、該積層体を加熱してガラス板、導電層及び樹脂フィルムを仮接着し、
   この仮接着された積層体を該バッグから取出し、押圧用プレートを分離し、
   その後、加熱してガラス板、導電層及び樹脂フィルムを本接着することを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
3. 請求項１又は２において、該樹脂フィルムがＰＥＴフィルムであることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
4. 請求項３において、該ＰＥＴフィルムはハードコート処理が施されていることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項において、該導電層は導電性メッシュであることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項において、該接着樹脂がＥＶＡであることを特徴とする電磁波シールド性光透過窓材の製造方法。

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