JP4332663B2

JP4332663B2 - 導電性シート

Info

Publication number: JP4332663B2
Application number: JP2002235264A
Authority: JP
Inventors: 陽介福田; 茂樹松岡
Original assignee: NIPPON ZIPPER TUBING KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: NIPPON ZIPPER TUBING KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2002-07-08
Filing date: 2002-07-08
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2022-07-08
Also published as: JP2004047915A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子機器類の筐体や蓋、あるいはケーブル等に取り付け、発生する電磁波を遮蔽するための導電性シートもしくは導電性テープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パソコンや携帯電話等、我々の生活環境において多種類の電子機器が近年普及したことからこれらの機器類から電磁波が発生し、人体や精密機器への悪影響が問題になっている。そこで電子機器から電磁波が漏出しないよう、これら機器の筐体や蓋、あるいはケーブル等に、導電性材料を取り付けて電磁波を遮蔽することが行われている。
【０００３】
この導電性材料のひとつとして導電性シートや導電性テープ（以下これらを総称して導電性シートと称する）がある。導電性シートは電子機器筐体と蓋、あるいはハーネス、その他の隙間等、嵩を少なくしたい個所に好都合であり、それらに密接させて使用される。
【０００４】
図３に導電性シートの一例を示す。きわめて薄い金属箔や導電性塗料の成分でなる箔膜層５は、それ自体に強度がないため支持体６の表面に付着させ、支持体６と一体にして用いられる。支持体６としてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やウレタンフォーム等の合成樹脂フィルムがあげられる。しかし支持体６は電気的な導通性がないため、導電性フィラー（支持体側）８が混入される。導電性フィラー８としては金属、カーボン、黒鉛等の粒子があげられる。
【０００５】
また、ほとんどの場合は電子機器の筐体等の部材に取り付けて使用するため、支持体の裏面に両面接着性を有する粘着剤７が貼り付けられる。しかしこの粘着剤７も電気的導通性がないため、この粘着剤７にも別途導電性フィラー（粘着剤層側）９を混入させる必要がある。なお、前記導電性フィラー８、９の粒径が実際には一定でないため、図中には大きさを変えて表示した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来技術にみられる導電性シートは、支持体と粘着剤の各々に対して、それぞれ別の導電性フィラーを混入させるので、支持体側の導電性フィラーと粘着剤層側の導電性フィラーとが必ず接触するとは限らない。このため導電性シートの部位によって導通性にばらつきを生じ、それによってしばしば導通不良の原因となり、電磁波遮蔽効果が著しく損なわれることがあった。
【０００７】
さらに、導電性フィラーは粘着剤の粘着力を低下させるため、導電性を向上させるために導電性フィラーを多く混入させることができない。逆に粘着力を維持しようとすれば粘着剤層を厚くしなければならず、薄手シートの長所である可撓性が損なわれ、またコスト高になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、これらの問題点に着目してなされたもので、実際に使用するにあたって導電性シート本来の特長を損なうことなく、電磁波遮蔽を確実に実現し得る導電性シートを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性フィラーを配した支持体の表面に導電性の箔膜層を形成し、該支持体の裏面に粘着剤層を形成した導電性シートにおいて、前記支持体の厚みに対し、導電性フィラーの平均粒径を(1)式に示すものから選定することを特徴とするものである。
ｔ_F ≧ ｔ_S …(1)
ここに、ｔ_F ：導電性フィラーの平均粒径
ｔ_S ：支持体の厚み
【００１０】
また、導電性フィラーを配した支持体の表面に導電性の箔膜層を形成し、該支持体の裏面に粘着剤層を形成した導電性シートにおいて、加重をかけたときの支持体と粘着剤層とを重ね合わせた厚みに対し、導電性フィラーを(2)式に示す平均粒径のものから選定することを特徴とするものである。
加重Ｗのとき、ｔ_F ≧ ｔ_W …(2)
ここに、ｔ_F ：導電性フィラーの平均粒径
ｔ_W ：加重Ｗのときの支持体と粘着剤層を重ね合わせた厚み
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の構成を図１に基づいてさらに詳しく説明する。
【００１２】
まず導電性シートの基材となる支持体２の中に導電性フィラー４を混入する。支持体２としてはＰＥＴ、アクリル系、ウレタン系等の合成樹脂やゴム系の材料を適用することができ、通常これらの材料を例えばトルエン等の溶媒に溶かし、導電性フィラー４を混入した後、溶媒を蒸発させて硬化しシート状とする。導電性フィラーとしては銅、銀、ニッケル、鉄、アルミニウム等の金属材料、カーボンブラック、黒鉛等の炭素系材料のものがあげられるが、導電性を考慮すれば金属材料の方が好ましい結果が得られる。なお、前記導電性フィラー４の粒径が実際には一定でないため、図中には大きさを変えて表示した。
【００１３】
支持体２の表面に導電性の箔膜層１を形成する。箔膜層１としては銅、ニッケル、アルミニウム等の金属材料を使用することができ、支持体２にメッキや塗工等によって薄膜を形成する。
【００１４】
一方、前記支持体２の裏面には粘着剤層３を形成する。粘着剤層３としては天然ゴム系、ラテックス系、アクリル系、シリコン系等の材料を用いて製造された両面接着テープであり支持体２に接着する。
【００１５】
前記導電性フィラー４の平均粒径としては一般に１〜５０μｍ程度のものを用いることができ、本発明においては、導電性フィラー４の平均粒径（ｔ_F）を支持体の厚み（ｔ_S）より少なくとも厚いものより選定する。導電性シートを実際に使用する際は加重がかかるため通常これで十分な導通が得られる。
ｔ_F ≧ ｔ_S …(1)
【００１６】
しかし、実際に使用するにあたって、特に粘着剤層に過大な粒径の導電性フィラー４を混入することは粘着力を低下させる原因となるので、想定される加重から導電性フィラー４の平均粒径（ｔ_F）を求めるのが好ましい。すなわち、導電性シートにかけられる加重が小さい場合は導電性フィラー４の粒径を大きくし、加重が大きい場合は導電性フィラー４の粒径を小さくすることができる。その方法として、組み込まれる電子機器の構成から概略の加重（Ｗ）がわかり、その加重で圧縮された後の支持体２と粘着剤層３を合わせた厚み（ｔ_W）が実験的にわかるため、次の(2)式によって、導電性フィラーの平均粒径（ｔ_F）を選定することができる。
加重Ｗのとき、ｔ_F ≧ ｔ_W …(2)
【００１７】
その際の加重と導電性フィラー４の関係を図２で示すと、
（ａ）は導電性シートに対して加重が加えられていない状態（Ｗ＝０）で、このとき支持体２と粘着剤層３は圧縮されていない自然状態の厚み（ｔ_W0）であり、このとき導電性フィラー４もこれに等しい高さ（ｔ_F0）が必要となる。なお、図示した導電性フィラー４の形状や高さを説明するため模式的に示したもので、実際にはこれと異なる形状や配列となる。
【００１８】
（ｂ）は導電性シートに対して加重Ｗ１が加えられた状態で、このとき支持体２と粘着剤層３とを重ね合わせた厚みは（ｔ_W1）となり、導電性フィラー４の高さ（ｔ_F1）もほぼこれに等しい高さでよいことになる。したがって、図示した高さ（ｔ_F1−ｔ_W1分）が粘着剤層から突出した過剰分となる。
【００１９】
（ｃ）は導電性シートに対してさらに加重Ｗ２が加えられた状態で、このとき支持体層２と粘着剤層３とを重ね合わせた厚みはｔ_W2となり、導電性フィラー４の高さ（ｔ_F2）もほぼこれに等しい高さでよいことになる。したがって、高さ（ｔ_F2−ｔ_W2分）がさらに粘着剤層から突出した過剰分となる。
【００２０】
このように、導電性シートに対して加重が加えられる条件下では、導電性フィラー４の平均粒径を小さくすることができる。例えば導電性シートに対して加重が加えられ、支持体層２と粘着剤層３とを重ね合わせた厚みが１／２となった場合、理論的には導電性フィラー４の平均粒径も１／２となるため容積は１／８となり、したがって基材に対して加えられる粒子成分の割合を大幅に減らすことができる。またそれによって粘着剤層３に与える影響を少なくし、粘着力の低下をある程度防止することができる。
【００２１】
前記した構成により、本発明の導電性シートは複数の導電性フィラーを中継することなく、導電性フィラー４粒子単独によって箔膜層１から支持体２を経て粘着剤層３に到る間を電気的に確実に導通させることができ、しかも導電性フィラー４の混入による粘着剤層３での粘着性能の低下を少なくし、電子機器として安定的に使用することができる。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【００２３】
【実施例１】
ウレタン樹脂として５０重量部を含む溶剤溶液に、銅を材料とする平均粒径５０μｍの導電性フィラー１０重量部を混入した後、揮発分を蒸発させて厚さ４０μｍのシート状の支持体を形成させた。そしてこの支持体の表面に銅を含む導電性塗料を塗工し厚さ５０μｍの膜層を形成させた。また支持体の裏面には両面接着性を有する粘着剤を貼り付けて導電性シートを形成した。
【００２４】
これに対する比較例として、ウレタン樹脂として５０重量部を含む溶剤溶液に、導電性を有する平均粒径５０μｍのフィラー１０重量部を混入した後、揮発分を蒸発させて厚さ４０μｍのシート状の支持体を形成させ、この支持体の表面に銅系成分を含む導電性塗料を塗布し厚さ５μｍの膜層を形成させたものを準備した。また、別に両面接着性を有する粘着剤に、前記と同様に導電性を有する平均粒径５０μｍのフィラーを分布させたものを準備した。そして支持体の裏面にこの粘着剤層のフィラーを分布させた面を貼り付けて導電性シートを形成させた。
【００２５】
前記実施例１と比較例で作製した導電性シートの電気抵抗値を比較した。その結果、実施例１の導電性シートはシート面の測定位置にかかわりなく電気抵抗値は常に０.０５Ω以下であったのに対して、比較例の導電性シートはシート面の測定位置によって電気抵抗値は０.０５Ω以下から０.２Ωの幅があり、測定位置によって電気抵抗値に相当なばらつきのあることが判明した。
【００２６】
【実施例２】
実施例１の場合と同様にして導電性シートを作製した。このときの導電性フィラーの平均粒径は、支持体と粘着剤層を重ね合わせて加重をかけ、その圧縮された状態の厚さに等しいものとし、２０μｍ〜３０μｍのものを選定した。なお電気抵抗値の測定は圧縮したままの状態で行った。
【００２７】
その結果、実施例２で作製した導電性シートは、予測される加重をかけたものについて、すべて電気抵抗値が０．０５Ω以下となり、導電性が損なわることなく実際の使用に有効であることが判明した。
【００２８】
【発明の効果】
前記構成により、本発明の導電性シートは複数の導電性フィラー粒子を中継することなく、単独の導電性フィラー粒子で箔膜層から支持体を経て粘着剤層に到る間を電気的に確実に導通させることができ、しかも導電性フィラーの混入が原因となる粘着剤層での粘着性能の低下を少なくし、電子機器として安定的に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における導電性シートの断面図
【図２】本発明の実施例において加重をかける前後の挙動を示す導電性シートの断面図
【図３】従来技術における導電性シートの断面図
【符号の説明】
１箔膜層
２支持体
３粘着剤層
４導電性フィラー
５導電性塗料
６支持体層
７粘着剤
８導電性フィラー（支持体側）
９導電性フィラー（粘着剤層側）

Claims

導電性フィラーを配した支持体の表面に導電性の箔膜層を形成し、該支持体の裏面に粘剤層を形成した導電性シートにおいて、前記支持体層の厚みに対し、導電性フィラーを(1)式に示す平均粒径のものから選定することを特徴とする導電性シート。
ｔ_F ≧ ｔ_S …(1)
ここに、ｔ_F ：導電性フィラーの平均粒径
ｔ_S ：支持体の厚み
導電性フィラーを配した支持体の表面に導電性の箔膜層を形成し、該支持体の裏面に粘着剤層を形成した導電性シートにおいて、加重をかけたときの支持体層と粘着剤層を重ね合わせた厚みに対し、導電性フィラーを(2)式に示す平均粒径のものから選定することを特徴とする導電性シート。
加重Ｗのとき、ｔ_F ≧ ｔ_W …(2)
ここに、ｔ_F ：導電性フィラーの平均粒径
ｔ_W ：加重Ｗのときの支持体と粘着剤層を重ね合わせた厚み