JPH056360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本発明は視覚表示端末（VDT）のブラウン管
（CRT）に装着するのに適した電磁波遮蔽透視フ
イルター及びその製造方法に関する。 ＜従来の技術＞ 近年VDTの普及は著しく、急速に職場や家庭
に浸透しつつあり、その台数において民生用テレ
ビの水準に近づきつつある。VDTに長時間、間
近で接する人の数が増加するに伴ない、VDT作
業者の健康障害が新しい職業病、社会問題として
大きく取りあげられるようになつてきた。VDT
のほとんどはCRT方式であり、眼の疲労と電磁
波障害の問題が重要になつている。 VDT上の文字や画像のチラツキ（フリツカ）
を抑え、外光の反射によるグレアを消すことによ
り眼の疲労を抑える工夫は従来からメツシユ織物
によつてなされている。これは織物の緻密な格子
がハニカム効果によつて外光の反射を抑え、画面
のコントラストが得られるものである。 しかしながらこれらメツシユ織物では電磁波の
遮蔽効果は無く十分なフイルター性能を発揮でき
ない。 電磁波遮蔽効果は導電性能が肝要なため金網等
金属材料が考えられている。しかしながらVDT
はどんどん高精細化の方向に進み金属細線等の金
網では限界に達している。一方有機高分子材料を
加工して導電性を付与する工夫も種々なされてい
るが、モノフイラメントのメツシユ織物に金属被
膜をメツシユしたり金属蒸着する方法が考えられ
るが、金属被膜がうまく付着せず、所定の導電性
や電磁波シールド性及び透視性が得られず、この
分野の進展をさまたげていた。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 前述の、モノフイラメントのメツキ織物に金属
被膜を被覆したフイルターにつき鋭意研究した結
果、透視性にすぐれかつ電磁波シールド性の良い
本発明フイルターに到達したものである。 即ち布状構造物である織物、編物、不織布、紙
等の導電化と電磁波の減衰率との関係について微
視的に検討した結果電気抵抗が小さくかつ導電繊
維部分が接触する点数の多さによつて電磁波シー
ルド性が決まることが見い出された。導電経路が
閉回路を形成しかつその割合の多いものが良いこ
とが見い出されたのである。 透視性の面からモノフイラメントのメツシユ織
物は格子構造を形成するのですぐれているが、繊
維間の接点が織物交差点に限定されるので導電層
の金属被膜の形成と接合がきわめて不十分である
ことが見い出された。１本の太いフイラメント同
志が安定に導通接合するには繊維表面が粗面化さ
れていることが重要であつて、凹凸表面が金属被
膜のアンカーとなつて交差点におけるすぐれた電
気導通性を保有させうるようになつた。 ＜問題点を解決するための手段＞ 表面の凹凸の深さあるいは高さは金属被膜の厚
さとも関連し0.05ミクロンメーター以下になると
アンカー効果はやや不十分であり、１ミクロンメ
ーターを越えるような平均凹凸高さになると導電
層の接合が不十分となつて所望の性能が得られな
い。ポリマー基材と金属被膜との附着性、密着性
の点から、金属被膜は厚すぎるのは工程の安定性
や経済性の点から好ましくなく、かつ交差点のは
くり防止の点からも１ミクロンメーター以下の厚
みが好ましく、逆にあまり薄すぎると交差点での
導通性が不充分となつて所望の電導性が得られな
いので0.05ミクロンメーター以上の厚みが必要で
ある。 繊維衣面の凹凸は、アルカリ処理後の織物を解
舒して得た繊維の表面を走査型電子顕微により観
察、写真撮影を行つて、少なくとも繊維表面の微
細凹凸が識別できる程度（倍率8000〜24000）の
写真を得、肉眼判定した。 電気の導通性は一般に体積固有抵抗で表示され
るが、本発明の如き繊維集合体の接触点によつて
左右される電気特性は電気の比抵抗で表示した方
が適確である。 導電を測定する方法は第１図に例示するような
クリツプ平行電極巾10mm、電極間距離10mmにおけ
る導電性をYHP4328Aミリオームメータ（横河
ヒユーレツト社製）により測定した。 電気比抵抗＝実測抵抗値Ｒ（Ω） ×試料幅１cm／電極間幅１cm＝RΩcm／cmあるいはΩ なお試料により表面状態不良のものは電極把持
部分を藤倉化成〓ドータイトにより良導電状態と
してクリツプ部分の不完全さをカバーした。 電磁波遮蔽効果の測定方法は関西電子工業振興
センターの生駒電波測定所の考案による測定セル
と類似のものを作成し、YHP8444Aトラツキン
グジエネレーター（横河ヒユーレツト製）により
500KHz〜1.25GHz発振を前述測定セル受信部にて
測定サンプルを経て受信し、スペクトラム・アナ
ライザーで計量したものである。 電磁波の反射によるシールド効果は電気の導通
性に大きく影響をうける。金属被膜層はカーボン
程度の導通性では不十分であり、ニツケル、コバ
ルト、スズ、銀、銅、アルミ、真ちゆう等が選ば
れ、これら一種あるいは２種以上の金属被膜の組
み合わせにより達成される。もちろんその他の金
属であつても電気導通性が150Ωcm／cm以下であ
れば所期の効果は得られるが、加工性、経済性の
点でニツケル、コバルト、スズ、銀、銅、アル
ミ、真ちゆうが都合良い。電気の比抵抗がメツシ
ユ織物にして150Ωcm／cm以下になると電磁波の
減衰率が10dBになるばかりでなく、メツシユ織
物の布端末よりアースをとる組立ても不良になり
やすいので150Ωcm／cm以下が必要であり、更に
良好なのは10Ωcm／cm以下、最も良いものでは
3Ωcm／cm以下である。 一方電磁波減衰率の点ではCRTと作業者との
距離にも関係するが10dB以上であれば十分効果
は認められ、好ましくは40dB以上であれば健康
面で問題にならないレベルであり、少なくとも
10dB以上の電磁波減衰率を有する事が肝要であ
る。電磁波遮蔽は導電経路が閉回路を形成するよ
う接合点を密にすれば向上するが、CRTの本来
求める機能である視覚表示を阻害するものであつ
ては役に立たない。特にCRTが大型化、フルカ
ラー化、高精細化が進むため画像の精度を悪化さ
せる透視フイルターであつてはならず、より細い
繊維のマス目に織られた精緻な格子パターンが重
要である。繊維直径が60μを越えるものは、走査
線の一部消滅による画像の不鮮明さを生起して好
ましくない。 一方細くなると麗画像の高精細化には追随でき
るも、メツシユ構造が変形、破損しやすく、特に
25μ未満の繊維直径のものは、安全性や耐久性に
欠けるため不都合である。 また格子構造の開口部とは第２図で示す織目の
空隙部を意味し、次式で定義される。 開口率＝ａ×ｂ／（ａ＋d₁）（ｂ＋d₂）×100 開口率が小さいと光透過率が少なくなるためハ
イコントラストとなるが、高分解像には不向きで
あり、35％未満は不適当である。開口率が70％を
超えると格子間隔が粗になり画像の不鮮明さを生
起することがある。即ち最大繊維径60μの場合で
格子間隙が約508μとなり、走査線ビツチとオー
バーラツプして来る領域になり、モアレ縞等の思
わぬ不都合を起こしたり画像不良となる限界であ
る。繊維径を細くしてゆくことにより始めて、こ
のような高開口率の場合も有効になり、高精細画
像の高解像カラーモニターとしてフイルター性能
が発揮できるのである。 透視フイルターは表面反射光によるグレアの無
いことが必要であり、このため金属被膜を形成後
黒色に着色されているグレア防止のため透視フイ
ルターとして見易くなる。黒色にすることにより
バツクの黒いマトリツクスによつて画面のコント
ラストが強くなり見えやすくなる一方、外光の反
射による鏡面作用も、CRTの外表面に設置した
場合有効に作用しグレア防止効果も上げうる。 本発明を具体化するため細いモノフイラメント
のメツシユ織物を形成する必要があるが、ポリア
ミドやポリエステルの場合織物を形成した後、表
面をピーリングオフしうる手段が簡便にできるた
め好都合である。ポリアミドについては鉱酸処理
が、ポリエステルについてはアルカリ処理が適し
ている。特にポリエステルのアルカリ処理はシル
クライク織物のアルカリ減量加工として広く工業
化されているため適しているが、アルカリ減量加
工はその特性から均一にピールオフされるため織
目の交差点での空隙が広くなつていて接触点が甘
くなつている。通常のシルクライク加工と異なる
点である。場合によりこの接点のルーズさを無く
した方が良く、アルカリ減量加工時張力を付与す
るか、アルカリ減量加工後、張力をタテ、ヨコあ
るいは片方に掛けておいてヒートセツトを行ない
接点のルーズさを無くす方が良い。ピールオフし
て繊維直径を細くすると同時に、あらかじめ繊維
中にエツチング溶液に対してポリマー基質よりも
溶解性の高い微粒子を分散させておくとピールオ
フの時に繊維表面が粗面化できる。ポリアミドの
場合酸処理によりピールオフさせるため、炭酸カ
ルシユウムの微粒子等が用いることができ、ポリ
エステルの場合はアルカリ処理でピールオフさせ
るため、シリカ、リン酸カルシウム、リン酸マグ
ネシウム等の微粒子が活用できるがこれに限定さ
れるものでない。 問題は微粒子のサイズが100mμを越える粒径に
なると粗面があらくなり１平方ミクロン当りの凹
凸の個数が不足して来るため不適当である。添加
量としては0.5wt％以上添加してあれば所望の粗
面を形成させることができるが、好ましくは１〜
5wt％が良い。10wt％を越えるとモノフイラメン
トの製糸性が不調となる事があり10wt％以上下
が好ましい。前記微粒子添加量範囲で見ると微粒
子の粒径は小さい程凹凸は沢山形成でき５〜
50mμが特に好適であつた。ピールオフして細繊
化しても凹凸が不十分な場合、およびあらかじめ
所定の微粒子が繊維中に混入されていない場合は
放電状態下に当該メツシユ織物をさらし粗面凹凸
を付与する。この場合も0.05ミクロンメーター以
上１ミクロンメーター以下の凹凸が１平方ミクロ
ンメーター当り10個以上の粗面化エツチングが必
要である。放電状態とは酸素あるいは空気中のコ
ロナ放電や0.01〜20Torr真空下の低温プラズマ
放電により達成される。比較的繊維本数の多いマ
ルチフイラメントに金属被膜をつけることは、化
学メツキでは繊維間に生じた毛管現象によりある
程度の触媒が吸着されて比較的容易にできるが、
モノフイラメントは毛管現象による吸着が充分で
ないため、斑のない連続的かつ安全な金属被膜の
形成ができなかつたが、このような微細凹凸粗面
化処理によつて初めて良好なメツキがなし得たの
である。蒸着については類似効果は無いものと予
想されたが意外な事に織物の交差点での金属被膜
が繊維表面間をうまく結合させ、好都合にも交差
点での電気導通性を良好ならしめると共に、被膜
の密着性が向上し、粗面化が有効であることがわ
かつた。この放電照射は表裏両面であれば当然良
好であるが、片面照射のみでもその効果はあつ
た。 金属被膜を全面もしくは片面に0.05ミクロンメ
ーター以上、１ミクロンメーターまでの厚さに被
膜形成させるのは化学メツキ処理時間が蒸着処理
時間によつて主として決まり、金属被膜付与後の
電気の比抵抗によつても管理でき、少なくとも
150Ωcm／cm以下、好ましくは10Ωcm／cm以下、
最も好ましいのは3Ωcm／cm以下である。 このような金属被膜により電導性を付与したる
後に黒色化の着色を行う。浸漬、塗布、スプレー
等各種方法が挙げられるがこれに限定されるもの
でない。黒色化には金属の酸化や硫化によるも
の、塗料もしくは着色染料の付着等常法によるも
ので良い。金属の酸化や硫化による黒色被膜とし
ては例えばAg₂O，、Ag₂S、CuS、CuO等がある
が、第１層の導電層被膜をニツケルで行い、つい
で銀あるいは銅の第２層の金属被膜を形成後黒色
化処理をする方が、電導性と黒色化を併持させう
る点で都合が良い点も多い。 ＜実施例＞ 以下実施例を挙げて説明する。 実施例 １ 平均粒子径が45mμの水系シリカゾルをエチレ
ングリコールに混合し、十分撹拌した後テレフタ
ル酸と、該エチレングリコールとテレフタル酸と
のモル比が1.2となるように調整して混合し、シ
リカを含有したスラリーとした。このスラリーを
反応温度が250℃内圧1.2Kg／cm²であるハツチ式エ
ステル化槽に供給してエステル化を行い、続いて
285℃で重合を行い、オルソクロロフエノール25
℃溶液として測定した固有粘度が0.70のポリエチ
レンテレフタレートを得た。この時のシリカの添
加量は1.5重量％である。このポリマーを溶融紡
糸し通常の延伸を行なつて、120デニール12フイ
ラメント、120デニール８フイラメント、120デニ
ール６フイラメントの３種の糸条を得た。これら
３種の糸条を分繊機にて各々10デニール、15デニ
ール、20デニール70デニールのモノフイラメント
の分繊糸を作成し、100メツシユ、120メツシユ、
150メツシユ、200メツシユ、250メツシユ、270メ
ツシユの６水準のモノフイラメツシユ織物を作成
した。対照に通常のポリエチレンテレフタレート
15デニールモノフイラメントの250メツシユの織
物を作成した。これらの織物をヒートセツト後ア
ルカリ浴中にて、ピールオフによるアルカリ減量
処理を約30％及び約50％を行つた。アルカリ減量
後の表面はいずれも深さが0.05ミクロンメーター
以上１ミクロンメーター以下の凹凸が１平方ミク
ロン当り30〜60個存在することが走査電子顕微鏡
観察のステレオ写真により観測して確認した。つ
いで塩化第一スズ50ｇ、塩酸200c.c.、水5000c.c.か
らなる組成比の増感浴中を通し、塩化パラジウム
0.5ｇ、塩酸５c.c.、水6000c.c.からなる組成比の活
性化浴を通し、塩化ニツケル100ｇ、次亜リン酸
135ｇ、コハク酸ソーダ100ｇ、水5000c.c.よりなる
組成比のニツケルメツキ浴にPH５、温度80℃でゆ
つくり通し、ニツケル金属被膜厚みが重量増加よ
り算出して0.35μ〜0.40μ目標でニツケルの化学メ
ツキを行つた。ついで別に仕立た銅の電気メツキ
浴を通す。電解メツキ浴は水5000c.c.、硫酸銅1000
ｇ、硫酸70ｇ、チオ尿素0.15ｇ、蜂密3.5ｇとし
た。陽極に電気銅板を用い、ニツケル化学メツキ
したメツシユ織物を陰極とし直流電源を付加し約
0.1〜0.4μの銅被膜層を形成させ、しかる後に硫
化物を主体とする黒色化工程を通してメツシユ表
面を黒色にした。得られた電磁波遮蔽透視フイル
ターを開口部、繊維直径、電気比抵抗、電磁波減
衰率、金属被膜層と繊維の密着性及び高解像度を
要求される走査線密度が0.2mmのカラーモニター
VDTに取り付けて、画像の鮮明性とチラツキ防
止の肉眼評価を行つた。粗面が一平方ミクロンメ
ーターのものはメツシユ性が悪く、電気導通性が
悪く、電磁波の減衰性が劣つていた。一方開口部
が35％に満たないものや70％を越えると画像のチ
ラツキや不鮮明性が目立つた。また開口部が70％
を越えるとメツシユ織物の目ずれや、ゆがみがひ
どく、取扱性が悪いばかりでなく、安定性や均一
性の点に欠けていた。 以上をまとめたのが第１表、第２表である。

【表】

【表】 ＊ メツキ密着性は接着テープを貼りつけ、はがした
後のメツキ層の移行状態で評価した。
各記号 ○：良好、△：やや良い、×：不良、×
×：きわめて悪い

【表】

【表】 実施例 ２ ナイロンの30デニールモノフイラメントを用い
250メツシユの織物作成し、黒染染色後、
0.2Torr真空下で酸素プラズマ照射を処理時間を
変えて行つた。ついで活性化処理浴として塩化パ
ラジウム0.4ｇ、塩酸３c.c.、水1000c.c.の組成比に
通し、20分処理した。乾燥後、無電解銅メツキ処
理浴として硫酸銅14.5ｇ、苛性ソーダ7.5ｇ、ロ
ツシエル塩7.5ｇ、ホルマリン35ｇ、水1000c.c.の
組成比にして化学メツキを行つた。ついで実施例
１と同様に黒色化処理を行つた後に実施例と同様
の電磁波遮蔽透視フイルターとしての評価を行つ
た。またポリメタクリレーート樹脂への包理処理
を行つて同様のテストも加えた。尚フイルターの
端末は藤倉化成(t)KKドータイトＤ−500を塗布
してアースをとるように電磁波遮蔽性能テストを
行つた。 プラズマ照射時間の短かいものでは凹凸が少な
くメツキの付着性や密着性が不十分なため、電磁
波遮蔽の効果が不足した。尚、メツシユ織物はあ
らかじめ黒染しておいたため、金属薄膜で黒色化
されなくとも繊維が黒くなつているため、チラツ
キ防止や画像の鮮明性に悪影響を与えなかつた。
実施例１でメツキ付着が悪いと黒色化が斑となり
チラツキが発生したのと対照的であつた。以上が
第３表で示される。

【表】

【表】 実施例 ３ 実施例１で用いたシリカ1.5wt％添加のポリエ
ステル15デニールモノフイラメント250メツシユ
織物を30％アルカリ減量し黒染色された繊維直径
32μ、開口部47.3％のものを真空下にてアルミを
蒸着した。次いで銀を蒸着させてから、更に酸素
プラズマ中で照射を行い、酸化銀による表面黒色
化処理を行つた。このものの蒸着メツキ面の密度
性は良好であり電気比抵抗が12Ωcm／cmであり電
磁波減衰率は39dBと片面が導電層にもかかわら
ず良好な電磁波シール性を示し、チラツキ防止や
画像鮮明性もすぐれていた。

【図面の簡単な説明】

第１図はクリツプ平行電極を示す図であり、１
は測定サンプル、２はクリツプ電極で、２対が平
行に維持されている。３はテフロン製の絶縁材に
よる支持具、４及び４′は電極の端子で計器に接
続される。第２図は織目の格子を摸式的に表示し
た図で、d₁がタテ糸の繊維直径、d₂がヨコ糸の繊
維直径、ａがヨコ方向の空隙部長さ、ｂがタテ方
向の空隙部長さを表わす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維直径が25ミクロンメーター以上、60ミク
   ロンメーター以下で、かつ、表面が0.05ミクロン
   メーター以上、１ミクロンメーター以下の凹凸が
   １平方ミクロン当り10個以上の粗面を有するモノ
   フイラメントからなるメツシユ織物であつて、該
   織物の全表面もしくは片側表面に、0.05ミクロン
   メーター以上、１ミクロンメーター以下の金属被
   膜を有し、更にその最表層が黒色に着色された外
   層被膜を形成してなる、開口部が35％以上70％以
   内のメツシユ織物で形成された電磁波遮蔽透視フ
   イルター。 ２ 金属被膜層がニツケル、コバルト、スズ、
   銀、銅、アルミ、真ちゆうから選ばれた１種もし
   くは２種以上の組み合わせより成り、電気の比抵
   抗が150Ωcm／cm以下であり、電磁波減衰率が
   10dB以上であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電磁波遮蔽透視フイルター。 ３ 繊維基質がポリアミドおよび／またはポリエ
   ステルであり、導電処理と黒色化されたメツシユ
   織物が、透明プラスチツク板に貼りつけあるいは
   内部に接合包理されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の電磁波遮蔽透視フイルター。 ４ 有機合成繊維からなるモノフイラメントでメ
   ツシユ織物を形成した後エツチング処理を布状で
   施して繊維直径を減少せしめると共に、繊維表面
   に0.05ミクロンメーター以上、１ミクロンメータ
   ー以下の深さの凹凸が１平方ミクロン当り10個以
   上の粗面を付与し、しかる後に化学メツキもしく
   は金属蒸着により金属被膜を形成せしめ、その後
   黒色に着色することを特徴とする電磁波遮蔽透視
   フイルターの製造方法。 ５ メツシユ織物を構成するモノフイラメント中
   に100ミリミクロンメーター以下の平均粒子径を
   有し、かつエツチング溶液に対してポリマー基質
   より溶解性の大きい微粒子を分散せしめ、湿式エ
   ツチングにより繊維直径を減少せしめると同時に
   表面を粗面化させることを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載の電磁波遮蔽透視フイルターの製
   造方法。 ６ メツシユ織物を湿式エツチングするかあるい
   はしないまま、低温プラズマもしくはコロナ放電
   状態の下にさらし乾式エツチングを行つて表面を
   粗面化させることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項記載の電磁波遮蔽透視フイルターの製造方
   法。