(57)【要約】  感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、樹脂、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物を用い、インクジェット法により、回路基板に取り付けられた特定の回路素子の表面にインク組成物の塗膜を形成し、光を照射して、感光性金属錯体に由来する導電性粒子１２０、および軟磁性粒子１４０を少なくとも含み、樹脂の含有量が減少した、導電性の電磁波遮断硬化物１００を形成する。
2013018253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粒子および軟磁性粒子を少なくとも含む、電磁波遮断硬化物。
【請求項２】
前記導電性粒子が互いに結合して、膜を形成している、請求項１に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項３】
樹脂をさらに含み、前記樹脂の含有量が前記導電性粒子および前記軟磁性粒子を合わせて１００重量部としたときに、２重量部以下である、請求項１または２に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項４】
抵抗率が１×１０−５Ω・ｃｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項５】
感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、樹脂、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物を、回路基板に向けてインクジェット法により吐出させて、前記回路基板に取り付けられた１つまたは複数の対象物を覆う塗膜を形成すること、および
前記塗膜に光を照射すること
を含む、電磁波遮断硬化物の製造方法。
【請求項６】
前記塗膜を加熱処理することをさらに含む、請求項５に記載の電磁波遮断硬化物の製造方法。
【請求項７】
感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、樹脂、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物。
【請求項８】
分散剤および表面張力調整剤をさらに含む、請求項７に記載の感光性電磁波遮断インク組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器内の不要な電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制するために用いられる、電磁波遮断インキ組成物、電磁波遮断硬化物、および電磁波遮断硬化物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信および医療機器等の電子機器および家庭電気製品からの電磁ノイズの発生が問題となっている。「電磁ノイズ」とは、電子機器等から放出される不要な電磁波に起因して、電子回路に流れる不必要な電気信号をいう。電磁ノイズは、機器の誤作動という障害をもたらす可能性がある。電子回路基板の高周波数化および高集積化に伴い、電子機器内の１つの回路素子からの電磁波が同機器内の別の回路素子において電磁ノイズを発生させ、機器に障害をもたらすことがある。同様の現象は、同一の電子機器内の回路基板間でも生じることがある。【０００３】
前記障害を避けるために、電子機器には、電磁波による影響を無くす又は少なくするための電磁波吸収および／または電磁波反射（もしくはシールド）材料が用いられている。電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、例えば、シートの形態で提供され、例えば、回路基板の全体または一部を覆うように用いられる。また、ペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料を、所望の部品を覆うように塗布することも提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８５０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シートの形態の電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、例えば、回路素子の形状および寸法に応じて、適切な寸法にカットして、回路基板に取り付けられた回路素子を覆うように貼り付けられる。そのようなカッティングは、煩雑である。また、シートによる被覆においては、シートと回路基板との間に隙間が生じやすく、そのような隙間から電磁波が進入して、電磁ノイズによる障害を生じさせることもある。【０００６】
特許文献１に記載のようなペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、通常、ディスペンサなどの装置で所定の場所に塗布して使用するため、シートの形態のものと比較して、被覆作業が容易であり、また、被覆後の電磁波吸収および／または電磁波反射材料と回路基板との間の隙間も生じにくい。しかし、ペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料においては、電波吸収特性を向上させるために軟磁性粒子の含有量を増加させること、および樹脂分を増やす必要がある。そのため、ペーストの粘度が高くなってしまう。粘度が高い材料を特定の小さな回路素子のみを覆うように塗布することは難しい。また、粘度の高いペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、被覆した後の厚さが大きくなる傾向にあり、具体的には、例えば数ｍｍ以上となることもある。厚い膜が回路素子の表面に位置すると、回路素子から発せられる熱が外部に放出されず、その結果、回路素子の熱による劣化という課題が生じる。【０００７】
本発明は、電磁波シールド特性と吸収特性とを兼ね備えた組成物で回路基板上の特定の回路素子のみを覆うこと、および回路素子から発せられる熱を外部に放出させることを可能にするとともに、従来提案された材料よりも簡易なプロセスで回路素子を被覆することが可能な電磁波遮断材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明者らは種々検討を重ねたところ、インクジェット法による印刷方法を応用すると、所定の回路素子のみを電磁波遮断材料で被覆することが可能になることを見出した。さらに、電磁波遮断材料を含むインク組成物を感光性とすることによって、より簡易なプロセスにより電磁波遮断材料で回路素子を被覆できることを見出し、本発明を完成させるに至った。【０００９】
本発明は、感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、樹脂、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物を提供する。本明細書において、「電磁波遮断」とは、電磁波を吸収および／または反射する性質をいう。また、「感光性」とは、光が照射されると、その性質が変化することをいう。【００１０】
本発明はまた、導電性粒子および軟磁性粒子を少なくとも含む、電磁波遮断硬化物を提供する。電磁波遮断硬化物は、対象物の表面に位置すると、それが有する電磁波を吸収および／または反射する性質によって、対象物に電磁波が到達することを防止し、あるいは対象物に到達する電磁波を少なくすることができる。【００１１】
この電磁波遮断硬化物は、本発明の感光性電磁波遮断インク組成物を、回路基板に向けてインクジェット法により吐出させて、回路基板に取り付けられた１つまたは複数の対象物を覆う塗膜を形成すること、および塗膜に光を照射することを含む方法によって形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の感光性電磁波遮断インク組成物は、インクジェット法によって、電磁波の到達を防止すべき対象である１または複数の回路素子のみを、その形状に沿って密に覆う塗膜を形成することができ、回路素子の周囲の回路基板の表面との間で隙間を生じない。この塗膜は、光の照射により硬化して膜状の電磁波遮断硬化物を与え、膜は、導電性粒子および軟磁性粒子を少なくとも含み、導電性粒子は膜に高い導電性および熱伝導性を与える。そのため、この電磁波遮断硬化物は、回路素子から発せられる熱を良好に外部に放出させることができる。【００１３】
したがって、本発明の感光性電磁波遮断インク組成物は、回路素子を良好に電磁波から保護して、電磁ノイズによる障害を軽減することを可能にするとともに、回路素子からの熱を外部に放散させる。また、本発明の感光性電磁波遮断インク組成物は、インクジェット法および光照射によって、膜状の電磁波遮断硬化物を形成し、対象となる回路素子のみを容易に電磁波から保護することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の電磁波遮断硬化物を模式的に示す断面図
【図２】本発明の電磁波遮断硬化物を形成する方法を模式的に示す側面図
【図３】本発明の電磁波遮断硬化物を形成する方法の一形態を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の感光性電磁波遮断インク組成物（以下、単に「インク組成物」ということがある）は、感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、樹脂、および溶媒を少なくとも含み、さらに、分散剤および表面張力調整剤を通常含む。これらの成分について以下に説明する。
【００１６】
（感光性金属錯体）
感光性金属錯体は、金属を中心として、配位子が金属に配位した化合物であり、感光性を有する。感光性金属錯体は、光が照射されると配位子の分解等が生じて、光が照射された後に、導電性粒子を与える。また、感光性金属錯体は、この錯体から形成された導電性粒子同士およびインク組成物に予め含まれている導電性粒子同士を結合させ、それによりインキ組成物を硬化させて、硬い膜を形成する役割をする。導電性粒子は、例えば、金属粒子または金属酸化物粒子である。
【００１７】
具体的には、感光性金属錯体は、光が照射されると、アルミニウム、銅、銀、インジウム、マグネシウム、タンタル、もしくは亜鉛等の非磁性の金属粒子、またはインジウムスズ酸化物、スズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、亜鉛酸化物、もしくはアルミニウム亜鉛酸化物等の金属酸化物粒子等を与える。感光性金属錯体は、１種または２種以上の導電性粒子を与えるものであってよい。あるいは、インクは、感光性金属錯体を１種のみ含んでよく、または２種以上含んでよい。
【００１８】
感光性金属錯体は、例えば、アルミニウム、銅、銀、インジウム、マグネシウム、タンタル、または亜鉛から選択される中心金属に、アセチルアセトナトが配位したアセチルアセトン錯体であってよい。あるいは、感光性金属錯体は、他のβ−ジケトン類が配位した錯体であってよく、β−ジケトン類は、例えば、ベンゾイルアセトン、ベンゾイルトリフルオロアセトン、ベンゾイルジフルオロアセトン、およびベンゾイルフルオロアセトン等である。
【００１９】
あるいは、感光性金属錯体は、金属に有機アミンが配位した金属錯体であってよい。その場合、金属と錯体を形成する有機アミンは、例えば、エチルアミン、メチルアミン、ブチルアミン、およびトリエタノールアミンなどである。
【００２０】
感光性金属錯体は、インク組成物に含まれる有機溶媒に溶解するものであることが好ましい。感光性金属錯体がインク組成物において有機溶媒に溶解していると、インク組成物の安定性が良好となる。
【００２１】
感光性金属錯体は、光の照射により、粒径が１０nm〜３００nmの範囲にある導電性粒子を与えるものであることが好ましい。特に、インク組成物を塗膜とした後に光を照射し、必要に応じて乾燥させて形成される硬化物の機械的強度および密度を考慮すると、粒径が１０nm〜２００nmの範囲にある導電性粒子を与えるものであることがより好ましい。ここで、粒径は、レーザ回折法で測定した金属粒子及び酸化物粒子の平均一次粒子径であり、測定した粒度分布のメディアン径D50を指す。
【００２２】
感光性金属錯体は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは５重量部〜５０重量部の割合で含まれ、より好ましくは１０重量部〜４０重量部の割合で含まれる。感光性金属錯体は、光が照射されて形成される電磁波遮断硬化物（以下、単に「硬化物」とも呼ぶ）において導電性粒子となるとともに、導電性粒子同士を結合させる。形成された導電性粒子は、硬化物において電磁波を反射する役割をするとともに、硬化物に導電性を付与する。したがって、インク組成物中の感光性金属錯体の割合が少なすぎると、導電性粒子同士の結合が不十分となることがあり、ならびに／または硬化物の導電性が低下することがある。一方、感光性金属錯体の割合が大きすぎると、他の成分の割合が少なくなって、インクジェット法による塗膜形成に適したインク組成物を得られないことがある、あるいは軟磁性粒子による電磁波遮断効果を十分に得られないことがある。
【００２３】
（導電性粒子）
導電性粒子は、硬化物に導電性を付与するために用いられる。導電性粒子は、前述のとおり、感光性金属錯体から形成されるものの、感光性金属錯体から形成される導電性粒子だけでは、十分な導電性を達成できないことから、本発明のインク組成物には、予め導電性粒子を含有させる。導電性粒子は、例えば、金属粒子または金属酸化物粒子である。導電性粒子は、具体的には、アルミニウム、銅、銀、インジウム、マグネシウム、タンタル、もしくは亜鉛等の非磁性の金属粒子、またはインジウムスズ酸化物、スズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、亜鉛酸化物、もしくはアルミニウム亜鉛酸化物等の金属酸化物粒子等である。導電性粒子は、２種以上含まれていてよい。また、導電性粒子は、感光性金属錯体に光が照射されることにより形成される導電性粒子と同じものであってよく、あるいは異なるものであってよい。
【００２４】
インク組成物に予め含まれている導電性粒子は、その粒径が１０nm〜３００nmの範囲にあることが好ましい。そのような粒径の導電性粒子は、インクジェット法による塗膜の形成に適しており、また、本発明のインク組成物に光が照射されたときに粒子同士が結合して、導電性の膜を与えやすい。
【００２５】
導電性粒子は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは５重量部〜４０重量部の割合で含まれ、より好ましくは１０重量部〜３０重量部の割合で含まれる。導電性粒子は、硬化物において電磁波を反射する役割をするとともに、硬化物に導電性を付与する。したがって、インク組成物中の導電性粒子の割合が少なすぎると、硬化物の導電性が低下する。一方、導電性粒子の割合が大きすぎると、他の成分の割合が少なくなって、インクジェット法による塗膜形成に適したインク組成物を得られないことがある、あるいは軟磁性粒子による電磁波遮断効果を十分に得られないことがある。
【００２６】
（軟磁性粒子）
軟磁性粒子は、軟磁性を示す金属もしくは合金、または酸化物粒子である。具体的には、軟磁性粒子として、Fe、Co、およびNi等の単体金属粒子、FeNi、およびCoNbZr等の合金磁性粒子、ならびに酸化鉄、NiZnフェライト、MnZnフェライト、Baフェライト、およびＺ型六方晶フェライト等からなる酸化物粒子が挙げられる。軟磁性粒子の材料は、所定の周波数帯域において、高い複素透磁率の虚部（μ”）が得られるように選択する。
【００２７】
軟磁性粒子の粒径は、５nm〜５μｍの範囲にあることが好ましい。軟磁性粒子は、粒径が小さくなるほど、高い周波数特性まで、より高い軟磁性を示す。しかし、粒径が５nmより小さくなると磁気特性が大きく劣化して、硬化物の電磁ノイズの除去効果が低減する。一方、５μｍより大きいと、塗膜としての硬化物の機械的特性が悪くなる。粒子の形状は、電磁ノイズの入射角依存性が小さくなることから、球状であることが望ましい。尤も、軟磁性粒子の形状はこれに限定されず、例えば、扁平であってよい。
【００２８】
軟磁性粒子は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは20重量部〜80重量部の割合で含まれ、より好ましくは30重量部〜70重量部の割合で含まれる。軟磁性粒子の割合が少なすぎると、硬化物の電磁ノイズの除去効果が低減する。一方、難磁性粒子の割合が大きすぎると、他の成分の割合が少なくなって、インクジェット法による塗膜形成に適したインク組成物を得られないことがある、あるいは十分な導電性を得られないことがある。
【００２９】
（樹脂）
本発明のインク組成物は、インク組成物の粘度調整、沈降抑制、および粘弾性調整のために、樹脂を含む。樹脂として、例えば、セルロース系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、およびエポキシ樹脂から選択される１または複数の樹脂が用いられる。セルロース系樹脂は、好ましくは、エチルセルロースおよびメチルセルロース樹脂である。樹脂の重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」と示す）は、1万〜20万の範囲内にあることが好ましい。
【００３０】
本発明のインク組成物を構成する樹脂は、インク組成物に光を照射し、必要に応じて乾燥のための加熱処理を施して形成した硬化物の導電性を高くするために、硬化物において樹脂として存在する量ができるだけ少なくなるようなものであることが好ましい。即ち、樹脂は、光の照射および加熱処理により、金属粒子および酸化物粒子表面における触媒作用により分解する、ならびに／または光および熱により分解または蒸発して、硬化物中に残らないことが好ましい。そのような樹脂は、例えば、低温熱分解性、低温昇華性、低い融点および／または低い沸点を有するものであり、一般に分子量が小さい。そのような性質を有する樹脂として、具体的には、セルロース系樹脂、オレフィン系樹脂、およびポリ塩化ビニル樹脂が好ましく用いられる。
【００３１】
樹脂は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは0.1重量部〜10重量部の割合で含まれ、より好ましくは0.5重量部〜5重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で樹脂を含むインク組成物は、インクジェット法による塗膜形成に適した、粘度および粘弾性を有し、また、成分の沈降が生じにくいものとなる。
【００３２】
（溶媒）
本発明のインク組成物において、溶媒は、インク組成物の流動性（即ち、粘度）を確保するとともに、成分を均一に分散させるための分散媒として機能する。溶媒は、例えば、水、芳香族系溶媒、脂肪族系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒、およびグリコールエーテル系溶媒などから選択される。これら溶媒は、単独で使用してよく、または２種以上を混合して使用してもよい。
【００３３】
芳香族系溶媒は、例えば、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール、トルエン、およびキシレンである。脂肪族系溶媒は、例えば、ヘキサン、およびヘプタンである。ケトン系溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトンジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンである。エーテル系溶媒は、例えば、ジブチルエーテル、ジオキサン、およびテトラヒドロフランである。エステル系溶媒は、例えば、酢酸エチル、および酢酸ブチルである。アルコール系溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、およびイソプロピルアルコールである。グリコールエーテル系溶媒は、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、およびブチルセロソルブである。
【００３４】
溶媒はインク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは30重量部〜90重量部の割合で含まれ、より好ましくは40重量部〜80重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で溶媒を含むインク組成物は、インクジェット法においてノズルから吐出されるのに適した流動性を有するものとなる。
【００３５】
（分散剤（界面活性剤））
本発明のインク組成物は、必要に応じて、軟磁性粒子および他の成分の分散性を向上させるための分散剤を含んでよい。分散剤は、界面活性剤であってよい。
【００３６】
分散剤として、例えば、アクリル系共重合体、アルキルアンモニウム塩類、シロキサン類、ポリビニールアルコールおよびポリオキシエチレンアルキルエーテル等から選択される、１または複数の物質を用いることができる。
【００３７】
あるいは、分散剤として、例えば、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、または両イオン系界面活性剤を使用してよい。アニオン系界面活性剤は、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルムアルデヒド縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩である。非イオン系界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、およびアセチレングリコールエチレンオキサイド付加物である。両イオン系界面活性剤は、例えば、アルキルベタイン、およびアルキルアミンオキサイドである。
【００３８】
分散剤は、インク組成物中に、好ましくは、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、0.001重量部〜0.2重量部の割合で含まれ、より好ましくは0.005重量部〜0.1重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で分散剤を含むインク組成物は、それに含まれる成分が安定的に分散したものとなる。
【００３９】
（表面張力調整剤）
本発明のインク組成物は、表面張力調整剤（レベリング剤）をさらに含んでよい。表面張力調整剤として、アニオン系、カチオン系、および非イオン系のいずれの界面活性剤も使用することができる。具体的には、アニオン系界面活性剤として、ポリエチレングリコールアルキルエーテル硫酸エステル塩、カチオン系界面活性剤としては、ポリ２−ビニルピリジン誘導体、およびポリ４−ビニルピリジン誘導体等を使用しうる。
【００４０】
表面張力調整剤は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは0.001重量部〜0.1重量部の割合で含まれ、より好ましくは0.002重量部〜0.05重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で表面張力調整剤を含むインク組成物は、塗布の対象となる回路素子表面およびその周辺の回路基板表面において適度に広がって、回路素子全体を良好に被覆する。
【００４１】
（硬化物の形成方法）
上記の成分を含むインク組成物は、インクジェット法により対象物に向かって吐出されると塗膜を形成し、この塗膜は光に曝されることにより硬化して、本発明の電磁波遮断硬化物となる。以下に、硬化物の形成方法を図１を参照して説明する。
【００４２】
インクジェット法を実施するインクジェット印刷（または記録）装置は、前記インク組成物１０を吐出するノズルを複数個配列して設けたヘッド１４と、塗膜１２を形成する対象となる回路素子１６が取り付けられた回路基板１８を設置する支持台（図示せず）と、回路基板１８の位置およびインク組成物１０の塗布位置を検出するカメラなどの検出装置（図示せず）とを具備する。インクジェット印刷装置は、前記検出装置による検出結果に基づいて、前記ヘッド１４のノズルと回路基板１８との相対的位置関係を変更可能なように構成されている。そして、位置を確認した後、インク組成物１０を予め指定した場所に、液滴状で吐出させ、塗膜１２を形成する。この時点において、塗膜１２の厚さ（最も厚い箇所の厚さ）は、１μｍ〜５μｍの範囲内にあることが、硬化物による電磁ノイズ低減効果および硬化物の強度の点から好ましい。
【００４３】
次に、塗膜に光を照射して、塗膜を硬化させる。光の照射は、例えば、紫外線照射装置を用いて実施する。光の照射は、室温にて実施できる。光の照射により、感光性金属錯体が変質して、導電性粒子を与え、さらにインク組成物に予め含まれている導電性粒子および感光性金属錯体から形成された導電性粒子が焼結硬化して、硬い膜となる。硬化物の断面を模式的に図２に示す。軟磁性粒子１４０は、導電性粒子の焼結体１２０により形成される膜状の硬化物１００において、分散している。硬化物１００は、好ましくは、１μｍ〜３μｍの厚さ（最も厚い箇所の厚さ）を有する。
【００４４】
光の照射前または後に、加熱処理を実施してよい。加熱処理は、インク組成物に含まれる樹脂を分解もしくは蒸発させるために、および／またはインク組成物に含まれる溶媒を蒸発させるために実施される。加熱処理は、大気中で、例えば、７０℃〜２００℃の温度で実施してよい。
【００４５】
インクジェット法により塗膜を形成する場合、インク組成物の２５℃での粘度（以下、単に「粘度」と称する。）は、１０ｍＰａ・ｓ以上４０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。この範囲の粘度は、感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子および樹脂の全含有量を、４０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下とし、適宜樹脂の分子量および含有量を調整することにより得ることができる。インク組成物の粘度が１０ｍＰａ・ｓより低いと、組成物内の固形分の沈降が速くなり、インクジェット装置内で各粒子が沈殿および凝集してしまう。その結果、インクジェットヘッドのノズル孔から吐出される各液滴中の固形分の濃度（含有率）が一定に保たれずに、ばらついて、塗膜が不均一な厚さおよび組成を有するものとなり、最終的に得られる硬化物の性能が低下する。逆に粘度が４０ｍＰａ・ｓより高いと、インクジェットヘッドのノズル孔からのインク組成物の吐出が困難になる。
【００４６】
また、本発明のインク組成物の表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましい。表面張力がこの範囲内にない場合、安定な液滴が形成されないことがあり、あるいは飛び散りが発生することがある。
【００４７】
インクジェット法によれば、回路基板上に取り付けられた１つの回路素子のみ、または複数の離れた位置にある回路素子をそれぞれ別個に、硬化物で被覆することができる。インクジェット法は、細かな液滴を精度よく、所定の位置に吹き付けて、面積の小さい塗膜の形成を可能にするからである。したがって、インクジェット装置を、電磁ノイズ発生箇所を検出または予測する装置、ならびに電磁ノイズの原因となる電磁波の周波数、強度および分布を解析する装置と組み合わせて、図３に示すような手順で、硬化物を形成してよい。
【００４８】
（硬化物）
本発明のインク組成物を用いて形成される、本発明の硬化物は、導電性粒子および軟磁性粒子を少なくとも含む。硬化物に含まれる導電性粒子は、インク組成物に予め存在していたものに加えて、感光性金属錯体に光が照射されて形成されたものである。硬化物において、導電性粒子は、互いに結合して、導電性の膜を形成している。導電性粒子同士の結合は、感光性金属錯体が関与する光による触媒反応によるものであると考えられる。導電性粒子は、硬化物に導電性および熱伝導性を付与するとともに、電磁波を反射することにより電磁波を遮断する役割をする。
【００４９】
硬化物において、導電性粒子は、導電性粒子と軟磁性粒子を合わせた量を１００重量％としたときに、好ましくは３０重量％〜８０重量％の割合で含まれ、より好ましくは４０重量％〜７０重量％の割合で含まれる。この範囲内の割合で導電性粒子を含む硬化物は、導電性および熱伝導性に優れたものとなる。導電性粒子の好ましい粒径は、先に感光性金属錯体およびインク組成物に予め含まれる導電性粒子に関連して説明したとおりである。
【００５０】
硬化物において、軟磁性粒子は、導電性粒子が形成する膜に分散されている。軟磁性粒子は、電磁波を吸収する役割をする。軟磁性粒子は、硬化物において、硬化物において、好ましくは７０重量％〜２０重量％の割合で含まれ、より好ましくは６０重量％〜３０重量％の割合で含まれる。この範囲内の割合で軟磁性粒子を含む硬化物は、優れた電磁波遮断性を示し、電磁ノイズを抑制する。
【００５１】
硬化物は、インク組成物に光を照射し、場合によりインク組成物をさらに加熱することにより形成される。この光の照射および加熱の間に、樹脂は分解等して、硬化物から除かれることが好ましい。しかしながら、樹脂を完全に除去することは難しいので、硬化物は、除去されなかった樹脂を含んでよい。その場合、樹脂は、硬化物において、導電性粒子と軟磁性粒子とを合わせた量を１００重量部としたときに、好ましくは2重量部以下の割合で含まれ、より好ましくは0.5重量部以下の割合で含まれる。樹脂の割合が多いと、硬化物の導電性が低下する。
【００５２】
硬化物は、好ましくは、その抵抗率が１×１０−５Ω・ｃｍ以下であるように、形成されることが好ましい。かかる抵抗率が得られるように、硬化物中の導電性粒子および軟磁性粒子の割合を決定し、かつ硬化物中に残存する樹脂の割合を調整する必要がある。硬化物中の樹脂の割合は、インク組成物に含まれる樹脂の割合、光の照射条件、および必要に応じて実施される加熱処理の条件等によって調整することができる。
【００５３】
本発明の硬化物は、電磁波遮断の対象となる回路素子を、絶縁性樹脂からなる絶縁性塗膜で覆い、この絶縁性塗膜の表面に形成されていてよい。回路素子を外部から絶縁する必要がある場合には、本発明の硬化物を用いて回路素子を直接被覆することは適当でないことによる。絶縁性塗膜もまた、インクジェット法により形成することができる。したがって、インクジェット印刷装置において、絶縁性塗膜を形成するためのインクジェットヘッドと、硬化物を形成するためのインクジェットヘッドを用意して、インクジェット法による塗膜形成を複数回実施することにより、そのような二層構造の塗膜が得られる。絶縁性塗膜は、好ましくは光硬化性の樹脂が光により硬化したものであることが好ましい。光により硬化する樹脂を用いると、本発明の硬化物および絶縁性塗膜の形成を、光照射によって同時に実施することができるからである。
【００５４】
本発明の硬化物は、インクジェット法を利用して形成することができ、種々の寸法の対象物を被覆することが可能である。したがって、本発明の硬化物は、回路基板上の配線を被覆するものであってよい。あるいは本発明の硬化物は、回路素子よりも大きい他の電子部品を被覆するものであってよい。あるいはまた、本発明の硬化物は、回路基板の表面全体を被覆するために用いられてよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のインク組成物は、インクジェット法により塗膜を形成することが可能であるから、これを用いて形成される硬化物は、各種電子部品および電子機器において、選択された特定の回路素子等を覆う電磁波遮断膜として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  感光性電磁波遮断インク組成物
１２  塗膜
１４  インクジェット印刷装置のヘッド
１６  回路素子
１８  回路基板
１００  電磁波遮断硬化物
１２０  導電性粒子の焼結体
【図１】
2013018253.tif 000003
【図２】
2013018253.tif 000004
【図３】
2013018253.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器内の不要な電磁波の干渉によって生じる電磁障害を抑制するために用いられる、電磁波遮断インク組成物、電磁波遮断硬化物、および電磁波遮断硬化物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信および医療機器等の電子機器および家庭電気製品からの電磁ノイズの発生が問題となっている。「電磁ノイズ」とは、電子機器等から放出される不要な電磁波に起因して、電子回路に流れる不必要な電気信号をいう。電磁ノイズは、機器の誤作動という障害をもたらす可能性がある。電子回路基板の高周波数化および高集積化に伴い、電子機器内の１つの回路素子からの電磁波が同機器内の別の回路素子において電磁ノイズを発生させ、機器に障害をもたらすことがある。同様の現象は、同一の電子機器内の回路基板間でも生じることがある。
【０００３】
前記障害を避けるために、電子機器には、電磁波による影響を無くす又は少なくするための電磁波吸収および／または電磁波反射（もしくはシールド）材料が用いられている。電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、例えば、シートの形態で提供され、例えば、回路基板の全体または一部を覆うように用いられる。また、ペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料を、所望の部品を覆うように塗布することも提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８５０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シートの形態の電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、例えば、回路素子の形状および寸法に応じて、適切な寸法にカットして、回路基板に取り付けられた回路素子を覆うように貼り付けられる。そのようなカッティングは、煩雑である。また、シートによる被覆においては、シートと回路基板との間に隙間が生じやすく、そのような隙間から電磁波が進入して、電磁ノイズによる障害を生じさせることもある。
【０００６】
特許文献１に記載のようなペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、通常、ディスペンサなどの装置で所定の場所に塗布して使用するため、シートの形態のものと比較して、被覆作業が容易であり、また、被覆後の電磁波吸収および／または電磁波反射材料と回路基板との間の隙間も生じにくい。しかし、ペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料においては、電波吸収特性を向上させるために軟磁性粒子の含有量を増加させること、および樹脂分を増やす必要がある。そのため、ペーストの粘度が高くなってしまう。粘度が高い材料を特定の小さな回路素子のみを覆うように塗布することは難しい。また、粘度の高いペースト状の電磁波吸収および／または電磁波反射材料は、被覆した後の厚さが大きくなる傾向にあり、具体的には、例えば数ｍｍ以上となることもある。厚い膜が回路素子の表面に位置すると、回路素子から発せられる熱が外部に放出されず、その結果、回路素子の熱による劣化という課題が生じる。
【０００７】
本発明は、電磁波シールド特性と吸収特性とを兼ね備えた組成物で回路基板上の特定の回路素子のみを覆うこと、および回路素子から発せられる熱を外部に放出させることを可能にするとともに、従来提案された材料よりも簡易なプロセスで回路素子を被覆することが可能な電磁波遮断材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明者らは種々検討を重ねたところ、インクジェット法による印刷方法を応用すると、所定の回路素子のみを電磁波遮断材料で被覆することが可能になることを見出した。さらに、電磁波遮断材料を含むインク組成物を感光性とすることによって、より簡易なプロセスにより電磁波遮断材料で回路素子を被覆できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明は、感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、樹脂、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物を提供する。本明細書において、「電磁波遮断」とは、電磁波を吸収および／または反射する性質をいう。また、「感光性」とは、光が照射されると、その性質が変化することをいう。
【００１０】
本発明はまた、導電性粒子および軟磁性粒子を少なくとも含む、電磁波遮断硬化物を提供する。電磁波遮断硬化物は、対象物の表面に位置すると、それが有する電磁波を吸収および／または反射する性質によって、対象物に電磁波が到達することを防止し、あるいは対象物に到達する電磁波を少なくすることができる。
【００１１】
この電磁波遮断硬化物は、本発明の感光性電磁波遮断インク組成物を、回路基板に向けてインクジェット法により吐出させて、回路基板に取り付けられた１つまたは複数の対象物を覆う塗膜を形成すること、および塗膜に光を照射することを含む方法によって形成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の感光性電磁波遮断インク組成物は、インクジェット法によって、電磁波の到達を防止すべき対象である１または複数の回路素子のみを、その形状に沿って密に覆う塗膜を形成することができ、回路素子の周囲の回路基板の表面との間で隙間を生じない。この塗膜は、光の照射により硬化して膜状の電磁波遮断硬化物を与え、膜は、導電性粒子および軟磁性粒子を少なくとも含み、導電性粒子は膜に高い導電性および熱伝導性を与える。そのため、この電磁波遮断硬化物は、回路素子から発せられる熱を良好に外部に放出させることができる。
【００１３】
したがって、本発明の感光性電磁波遮断インク組成物は、回路素子を良好に電磁波から保護して、電磁ノイズによる障害を軽減することを可能にするとともに、回路素子からの熱を外部に放散させる。また、本発明の感光性電磁波遮断インク組成物は、インクジェット法および光照射によって、膜状の電磁波遮断硬化物を形成し、対象となる回路素子のみを容易に電磁波から保護することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の電磁波遮断硬化物を模式的に示す断面図
【図２】本発明の電磁波遮断硬化物を形成する方法を模式的に示す側面図
【図３】本発明の電磁波遮断硬化物を形成する方法の一形態を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の感光性電磁波遮断インク組成物（以下、単に「インク組成物」ということがある）は、感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、樹脂、および溶媒を少なくとも含み、さらに、分散剤および表面張力調整剤を通常含む。これらの成分について以下に説明する。
【００１６】
（感光性金属錯体）
感光性金属錯体は、金属を中心として、配位子が金属に配位した化合物であり、感光性を有する。感光性金属錯体は、光が照射されると配位子の分解等が生じて、光が照射された後に、導電性粒子を与える。また、感光性金属錯体は、この錯体から形成された導電性粒子同士およびインク組成物に予め含まれている導電性粒子同士を結合させ、それによりインク組成物を硬化させて、硬い膜を形成する役割をする。導電性粒子は、例えば、金属粒子または金属酸化物粒子である。
【００１７】
具体的には、感光性金属錯体は、光が照射されると、アルミニウム、銅、銀、インジウム、マグネシウム、タンタル、もしくは亜鉛等の非磁性の金属粒子、またはインジウムスズ酸化物、スズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、亜鉛酸化物、もしくはアルミニウム亜鉛酸化物等の金属酸化物粒子等を与える。感光性金属錯体は、１種または２種以上の導電性粒子を与えるものであってよい。あるいは、インクは、感光性金属錯体を１種のみ含んでよく、または２種以上含んでよい。
【００１８】
感光性金属錯体は、例えば、アルミニウム、銅、銀、インジウム、マグネシウム、タンタル、または亜鉛から選択される中心金属に、アセチルアセトナトが配位したアセチルアセトン錯体であってよい。あるいは、感光性金属錯体は、他のβ−ジケトン類が配位した錯体であってよく、β−ジケトン類は、例えば、ベンゾイルアセトン、ベンゾイルトリフルオロアセトン、ベンゾイルジフルオロアセトン、およびベンゾイルフルオロアセトン等である。
【００１９】
あるいは、感光性金属錯体は、金属に有機アミンが配位した金属錯体であってよい。その場合、金属と錯体を形成する有機アミンは、例えば、エチルアミン、メチルアミン、ブチルアミン、およびトリエタノールアミンなどである。
【００２０】
感光性金属錯体は、インク組成物に含まれる有機溶媒に溶解するものであることが好ましい。感光性金属錯体がインク組成物において有機溶媒に溶解していると、インク組成物の安定性が良好となる。
【００２１】
感光性金属錯体は、光の照射により、粒径が１０nm〜３００nmの範囲にある導電性粒子を与えるものであることが好ましい。特に、インク組成物を塗膜とした後に光を照射し、必要に応じて乾燥させて形成される硬化物の機械的強度および密度を考慮すると、粒径が１０nm〜２００nmの範囲にある導電性粒子を与えるものであることがより好ましい。ここで、粒径は、レーザ回折法で測定した金属粒子及び酸化物粒子の平均一次粒子径であり、測定した粒度分布のメディアン径D50を指す。
【００２２】
感光性金属錯体は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは５重量部〜５０重量部の割合で含まれ、より好ましくは１０重量部〜４０重量部の割合で含まれる。感光性金属錯体は、光が照射されて形成される電磁波遮断硬化物（以下、単に「硬化物」とも呼ぶ）において導電性粒子となるとともに、導電性粒子同士を結合させる。形成された導電性粒子は、硬化物において電磁波を反射する役割をするとともに、硬化物に導電性を付与する。したがって、インク組成物中の感光性金属錯体の割合が少なすぎると、導電性粒子同士の結合が不十分となることがあり、ならびに／または硬化物の導電性が低下することがある。一方、感光性金属錯体の割合が大きすぎると、他の成分の割合が少なくなって、インクジェット法による塗膜形成に適したインク組成物を得られないことがある、あるいは軟磁性粒子による電磁波遮断効果を十分に得られないことがある。
【００２３】
（導電性粒子）
導電性粒子は、硬化物に導電性を付与するために用いられる。導電性粒子は、前述のとおり、感光性金属錯体から形成されるものの、感光性金属錯体から形成される導電性粒子だけでは、十分な導電性を達成できないことから、本発明のインク組成物には、予め導電性粒子を含有させる。導電性粒子は、例えば、金属粒子または金属酸化物粒子である。導電性粒子は、具体的には、アルミニウム、銅、銀、インジウム、マグネシウム、タンタル、もしくは亜鉛等の非磁性の金属粒子、またはインジウムスズ酸化物、スズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、亜鉛酸化物、もしくはアルミニウム亜鉛酸化物等の金属酸化物粒子等である。導電性粒子は、２種以上含まれていてよい。また、導電性粒子は、感光性金属錯体に光が照射されることにより形成される導電性粒子と同じものであってよく、あるいは異なるものであってよい。
【００２４】
インク組成物に予め含まれている導電性粒子は、その粒径が１０nm〜３００nmの範囲にあることが好ましい。そのような粒径の導電性粒子は、インクジェット法による塗膜の形成に適しており、また、本発明のインク組成物に光が照射されたときに粒子同士が結合して、導電性の膜を与えやすい。
【００２５】
導電性粒子は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは５重量部〜４０重量部の割合で含まれ、より好ましくは１０重量部〜３０重量部の割合で含まれる。導電性粒子は、硬化物において電磁波を反射する役割をするとともに、硬化物に導電性を付与する。したがって、インク組成物中の導電性粒子の割合が少なすぎると、硬化物の導電性が低下する。一方、導電性粒子の割合が大きすぎると、他の成分の割合が少なくなって、インクジェット法による塗膜形成に適したインク組成物を得られないことがある、あるいは軟磁性粒子による電磁波遮断効果を十分に得られないことがある。
【００２６】
（軟磁性粒子）
軟磁性粒子は、軟磁性を示す金属もしくは合金、または酸化物粒子である。具体的には、軟磁性粒子として、Fe、Co、およびNi等の単体金属粒子、FeNi、およびCoNbZr等の合金磁性粒子、ならびに酸化鉄、NiZnフェライト、MnZnフェライト、Baフェライト、およびＺ型六方晶フェライト等からなる酸化物粒子が挙げられる。軟磁性粒子の材料は、所定の周波数帯域において、高い複素透磁率の虚部（μ”）が得られるように選択する。
【００２７】
軟磁性粒子の粒径は、５nm〜５μｍの範囲にあることが好ましい。軟磁性粒子は、粒径が小さくなるほど、高い周波数特性まで、より高い軟磁性を示す。しかし、粒径が５nmより小さくなると磁気特性が大きく劣化して、硬化物の電磁ノイズの除去効果が低減する。一方、５μｍより大きいと、塗膜としての硬化物の機械的特性が悪くなる。粒子の形状は、電磁ノイズの入射角依存性が小さくなることから、球状であることが望ましい。尤も、軟磁性粒子の形状はこれに限定されず、例えば、扁平であってよい。
【００２８】
軟磁性粒子は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは20重量部〜80重量部の割合で含まれ、より好ましくは30重量部〜70重量部の割合で含まれる。軟磁性粒子の割合が少なすぎると、硬化物の電磁ノイズの除去効果が低減する。一方、難磁性粒子の割合が大きすぎると、他の成分の割合が少なくなって、インクジェット法による塗膜形成に適したインク組成物を得られないことがある、あるいは十分な導電性を得られないことがある。
【００２９】
（樹脂）
本発明のインク組成物は、インク組成物の粘度調整、沈降抑制、および粘弾性調整のために、樹脂を含む。樹脂として、例えば、セルロース系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、アクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、およびエポキシ樹脂から選択される１または複数の樹脂が用いられる。セルロース系樹脂は、好ましくは、エチルセルロースおよびメチルセルロース樹脂である。樹脂の重量平均分子量（以下、「Ｍｗ」と示す）は、1万〜20万の範囲内にあることが好ましい。
【００３０】
本発明のインク組成物を構成する樹脂は、インク組成物に光を照射し、必要に応じて乾燥のための加熱処理を施して形成した硬化物の導電性を高くするために、硬化物において樹脂として存在する量ができるだけ少なくなるようなものであることが好ましい。即ち、樹脂は、光の照射および加熱処理により、金属粒子および酸化物粒子表面における触媒作用により分解する、ならびに／または光および熱により分解または蒸発して、硬化物中に残らないことが好ましい。そのような樹脂は、例えば、低温熱分解性、低温昇華性、低い融点および／または低い沸点を有するものであり、一般に分子量が小さい。そのような性質を有する樹脂として、具体的には、セルロース系樹脂、オレフィン系樹脂、およびポリ塩化ビニル樹脂が好ましく用いられる。
【００３１】
樹脂は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは0.1重量部〜10重量部の割合で含まれ、より好ましくは0.5重量部〜5重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で樹脂を含むインク組成物は、インクジェット法による塗膜形成に適した、粘度および粘弾性を有し、また、成分の沈降が生じにくいものとなる。
【００３２】
（溶媒）
本発明のインク組成物において、溶媒は、インク組成物の流動性（即ち、粘度）を確保するとともに、成分を均一に分散させるための分散媒として機能する。溶媒は、例えば、水、芳香族系溶媒、脂肪族系溶媒、ケトン系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒、およびグリコールエーテル系溶媒などから選択される。これら溶媒は、単独で使用してよく、または２種以上を混合して使用してもよい。
【００３３】
芳香族系溶媒は、例えば、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール、トルエン、およびキシレンである。脂肪族系溶媒は、例えば、ヘキサン、およびヘプタンである。ケトン系溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトンジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンである。エーテル系溶媒は、例えば、ジブチルエーテル、ジオキサン、およびテトラヒドロフランである。エステル系溶媒は、例えば、酢酸エチル、および酢酸ブチルである。アルコール系溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、およびイソプロピルアルコールである。グリコールエーテル系溶媒は、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、およびブチルセロソルブである。
【００３４】
溶媒はインク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは30重量部〜90重量部の割合で含まれ、より好ましくは40重量部〜80重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で溶媒を含むインク組成物は、インクジェット法においてノズルから吐出されるのに適した流動性を有するものとなる。
【００３５】
（分散剤（界面活性剤））
本発明のインク組成物は、必要に応じて、軟磁性粒子および他の成分の分散性を向上させるための分散剤を含んでよい。分散剤は、界面活性剤であってよい。
【００３６】
分散剤として、例えば、アクリル系共重合体、アルキルアンモニウム塩類、シロキサン類、ポリビニールアルコールおよびポリオキシエチレンアルキルエーテル等から選択される、１または複数の物質を用いることができる。
【００３７】
あるいは、分散剤として、例えば、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、または両イオン系界面活性剤を使用してよい。アニオン系界面活性剤は、例えば、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸フォルムアルデヒド縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩、およびポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩である。非イオン系界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、およびアセチレングリコールエチレンオキサイド付加物である。両イオン系界面活性剤は、例えば、アルキルベタイン、およびアルキルアミンオキサイドである。
【００３８】
分散剤は、インク組成物中に、好ましくは、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、0.001重量部〜0.2重量部の割合で含まれ、より好ましくは0.005重量部〜0.1重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で分散剤を含むインク組成物は、それに含まれる成分が安定的に分散したものとなる。
【００３９】
（表面張力調整剤）
本発明のインク組成物は、表面張力調整剤（レベリング剤）をさらに含んでよい。表面張力調整剤として、アニオン系、カチオン系、および非イオン系のいずれの界面活性剤も使用することができる。具体的には、アニオン系界面活性剤として、ポリエチレングリコールアルキルエーテル硫酸エステル塩、カチオン系界面活性剤としては、ポリ２−ビニルピリジン誘導体、およびポリ４−ビニルピリジン誘導体等を使用しうる。
【００４０】
表面張力調整剤は、インク組成物中に、感光性金属錯体、ならびに後述する軟磁性粒子および導電性粒子を合わせて１００重量部としたときに、好ましくは0.001重量部〜0.1重量部の割合で含まれ、より好ましくは0.002重量部〜0.05重量部の割合で含まれる。この範囲内の割合で表面張力調整剤を含むインク組成物は、塗布の対象となる回路素子表面およびその周辺の回路基板表面において適度に広がって、回路素子全体を良好に被覆する。
【００４１】
（硬化物の形成方法）
上記の成分を含むインク組成物は、インクジェット法により対象物に向かって吐出されると塗膜を形成し、この塗膜は光に曝されることにより硬化して、本発明の電磁波遮断硬化物となる。以下に、硬化物の形成方法を図１を参照して説明する。
【００４２】
インクジェット法を実施するインクジェット印刷（または記録）装置は、前記インク組成物１０を吐出するノズルを複数個配列して設けたヘッド１４と、塗膜１２を形成する対象となる回路素子１６が取り付けられた回路基板１８を設置する支持台（図示せず）と、回路基板１８の位置およびインク組成物１０の塗布位置を検出するカメラなどの検出装置（図示せず）とを具備する。インクジェット印刷装置は、前記検出装置による検出結果に基づいて、前記ヘッド１４のノズルと回路基板１８との相対的位置関係を変更可能なように構成されている。そして、位置を確認した後、インク組成物１０を予め指定した場所に、液滴状で吐出させ、塗膜１２を形成する。この時点において、塗膜１２の厚さ（最も厚い箇所の厚さ）は、１μｍ〜５μｍの範囲内にあることが、硬化物による電磁ノイズ低減効果および硬化物の強度の点から好ましい。
【００４３】
次に、塗膜に光を照射して、塗膜を硬化させる。光の照射は、例えば、紫外線照射装置を用いて実施する。光の照射は、室温にて実施できる。光の照射により、感光性金属錯体が変質して、導電性粒子を与え、さらにインク組成物に予め含まれている導電性粒子および感光性金属錯体から形成された導電性粒子が焼結硬化して、硬い膜となる。硬化物の断面を模式的に図２に示す。軟磁性粒子１４０は、導電性粒子の焼結体１２０により形成される膜状の硬化物１００において、分散している。硬化物１００は、好ましくは、１μｍ〜３μｍの厚さ（最も厚い箇所の厚さ）を有する。
【００４４】
光の照射前または後に、加熱処理を実施してよい。加熱処理は、インク組成物に含まれる樹脂を分解もしくは蒸発させるために、および／またはインク組成物に含まれる溶媒を蒸発させるために実施される。加熱処理は、大気中で、例えば、７０℃〜２００℃の温度で実施してよい。
【００４５】
インクジェット法により塗膜を形成する場合、インク組成物の２５℃での粘度（以下、単に「粘度」と称する。）は、１０ｍＰａ・ｓ以上４０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。この範囲の粘度は、感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子および樹脂の全含有量を、４０ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下とし、適宜樹脂の分子量および含有量を調整することにより得ることができる。インク組成物の粘度が１０ｍＰａ・ｓより低いと、組成物内の固形分の沈降が速くなり、インクジェット装置内で各粒子が沈殿および凝集してしまう。その結果、インクジェットヘッドのノズル孔から吐出される各液滴中の固形分の濃度（含有率）が一定に保たれずに、ばらついて、塗膜が不均一な厚さおよび組成を有するものとなり、最終的に得られる硬化物の性能が低下する。逆に粘度が４０ｍＰａ・ｓより高いと、インクジェットヘッドのノズル孔からのインク組成物の吐出が困難になる。
【００４６】
また、本発明のインク組成物の表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲にあることが好ましい。表面張力がこの範囲内にない場合、安定な液滴が形成されないことがあり、あるいは飛び散りが発生することがある。
【００４７】
インクジェット法によれば、回路基板上に取り付けられた１つの回路素子のみ、または複数の離れた位置にある回路素子をそれぞれ別個に、硬化物で被覆することができる。インクジェット法は、細かな液滴を精度よく、所定の位置に吹き付けて、面積の小さい塗膜の形成を可能にするからである。したがって、インクジェット装置を、電磁ノイズ発生箇所を検出または予測する装置、ならびに電磁ノイズの原因となる電磁波の周波数、強度および分布を解析する装置と組み合わせて、図３に示すような手順で、硬化物を形成してよい。
【００４８】
（硬化物）
本発明のインク組成物を用いて形成される、本発明の硬化物は、導電性粒子および軟磁性粒子を少なくとも含む。硬化物に含まれる導電性粒子は、インク組成物に予め存在していたものに加えて、感光性金属錯体に光が照射されて形成されたものである。硬化物において、導電性粒子は、互いに結合して、導電性の膜を形成している。導電性粒子同士の結合は、感光性金属錯体が関与する光による触媒反応によるものであると考えられる。導電性粒子は、硬化物に導電性および熱伝導性を付与するとともに、電磁波を反射することにより電磁波を遮断する役割をする。
【００４９】
硬化物において、導電性粒子は、導電性粒子と軟磁性粒子を合わせた量を１００重量％としたときに、好ましくは３０重量％〜８０重量％の割合で含まれ、より好ましくは４０重量％〜７０重量％の割合で含まれる。この範囲内の割合で導電性粒子を含む硬化物は、導電性および熱伝導性に優れたものとなる。導電性粒子の好ましい粒径は、先に感光性金属錯体およびインク組成物に予め含まれる導電性粒子に関連して説明したとおりである。
【００５０】
硬化物において、軟磁性粒子は、導電性粒子が形成する膜に分散されている。軟磁性粒子は、電磁波を吸収する役割をする。軟磁性粒子は、硬化物において、硬化物において、好ましくは７０重量％〜２０重量％の割合で含まれ、より好ましくは６０重量％〜３０重量％の割合で含まれる。この範囲内の割合で軟磁性粒子を含む硬化物は、優れた電磁波遮断性を示し、電磁ノイズを抑制する。
【００５１】
硬化物は、インク組成物に光を照射し、場合によりインク組成物をさらに加熱することにより形成される。この光の照射および加熱の間に、樹脂は分解等して、硬化物から除かれることが好ましい。しかしながら、樹脂を完全に除去することは難しいので、硬化物は、除去されなかった樹脂を含んでよい。その場合、樹脂は、硬化物において、導電性粒子と軟磁性粒子とを合わせた量を１００重量部としたときに、好ましくは2重量部以下の割合で含まれ、より好ましくは0.5重量部以下の割合で含まれる。樹脂の割合が多いと、硬化物の導電性が低下する。
【００５２】
硬化物は、好ましくは、その抵抗率が１×１０−５Ω・ｃｍ以下であるように、形成されることが好ましい。かかる抵抗率が得られるように、硬化物中の導電性粒子および軟磁性粒子の割合を決定し、かつ硬化物中に残存する樹脂の割合を調整する必要がある。硬化物中の樹脂の割合は、インク組成物に含まれる樹脂の割合、光の照射条件、および必要に応じて実施される加熱処理の条件等によって調整することができる。
【００５３】
本発明の硬化物は、電磁波遮断の対象となる回路素子を、絶縁性樹脂からなる絶縁性塗膜で覆い、この絶縁性塗膜の表面に形成されていてよい。回路素子を外部から絶縁する必要がある場合には、本発明の硬化物を用いて回路素子を直接被覆することは適当でないことによる。絶縁性塗膜もまた、インクジェット法により形成することができる。したがって、インクジェット印刷装置において、絶縁性塗膜を形成するためのインクジェットヘッドと、硬化物を形成するためのインクジェットヘッドを用意して、インクジェット法による塗膜形成を複数回実施することにより、そのような二層構造の塗膜が得られる。絶縁性塗膜は、好ましくは光硬化性の樹脂が光により硬化したものであることが好ましい。光により硬化する樹脂を用いると、本発明の硬化物および絶縁性塗膜の形成を、光照射によって同時に実施することができるからである。
【００５４】
本発明の硬化物は、インクジェット法を利用して形成することができ、種々の寸法の対象物を被覆することが可能である。したがって、本発明の硬化物は、回路基板上の配線を被覆するものであってよい。あるいは本発明の硬化物は、回路素子よりも大きい他の電子部品を被覆するものであってよい。あるいはまた、本発明の硬化物は、回路基板の表面全体を被覆するために用いられてよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のインク組成物は、インクジェット法により塗膜を形成することが可能であるから、これを用いて形成される硬化物は、各種電子部品および電子機器において、選択された特定の回路素子等を覆う電磁波遮断膜として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１０  感光性電磁波遮断インク組成物
１２  塗膜
１４  インクジェット印刷装置のヘッド
１６  回路素子
１８  回路基板
１００  電磁波遮断硬化物
１２０  導電性粒子の焼結体
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物。
【請求項２】
樹脂を含む請求項１記載の感光性電磁波遮断インク組成物。
【請求項３】
分散剤および表面張力調整剤をさらに含む、請求項１または２記載の感光性電磁波遮断インク組成物。
【請求項４】
感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物から形成された電磁波遮断硬化物。
【請求項５】
前記感光性電磁波遮断物インク組成物は樹脂をさらに含む請求項４記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項６】
前記導電性粒子が互いに結合して、膜を形成している、請求項４または５に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項７】
樹脂をさらに含み、前記樹脂の含有量が前記導電性粒子および前記軟磁性粒子を合わせて１００重量部としたときに、２重量部以下である、請求項４〜６のいずれか１項に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項８】
抵抗率が１×１０−５Ω・ｃｍ以下である、請求項４〜７のいずれか１項に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項９】
感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物を、回路基板に向けてインクジェット法により吐出させて、前記回路基板に取り付けられた１つまたは複数の対象物を覆う塗膜を形成すること、および
前記塗膜に光を照射すること
を含む、電磁波遮断硬化物の製造方法。
【請求項１０】
前記感光性電磁波遮断インク組成物は樹脂をさらに含む請求項９記載の電磁波遮断効果物の製造方法。
【請求項１１】
前記塗膜を加熱処理することをさらに含む、請求項９または１０に記載の電磁波遮断硬化物の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2013018253.tif 000006
【図２】
2013018253.tif 000007
【図３】
2013018253.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月16日(2014.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射により、粒径が１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にある導電性粒子を与える感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物。
【請求項２】
樹脂を含む請求項１記載の感光性電磁波遮断インク組成物。
【請求項３】
分散剤および表面張力調整剤をさらに含む、請求項１または２記載の感光性電磁波遮断インク組成物。
【請求項４】
光の照射により、粒径が１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にある導電性粒子を与える感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物から形成された電磁波遮断硬化物。
【請求項５】
前記感光性電磁波遮断物インク組成物は樹脂をさらに含む請求項４記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項６】
前記導電性粒子が互いに結合して、膜を形成している、請求項４または５に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項７】
樹脂をさらに含み、前記樹脂の含有量が前記導電性粒子および前記軟磁性粒子を合わせて１００重量部としたときに、２重量部以下である、請求項４〜６のいずれか１項に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項８】
抵抗率が１×１０−５Ω・ｃｍ以下である、請求項４〜７のいずれか１項に記載の電磁波遮断硬化物。
【請求項９】
感光性金属錯体、導電性粒子、軟磁性粒子、および溶媒を含む、感光性電磁波遮断インク組成物を、回路基板に向けてインクジェット法により吐出させて、前記回路基板に取り付けられた１つまたは複数の対象物を覆う塗膜を形成すること、および
前記塗膜に光を照射して、前記感光性金属錯体から粒径が１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にある導電性粒子を得るとともに、塗膜を硬化させること
を含む、電磁波遮断硬化物の製造方法。
【請求項１０】
前記感光性電磁波遮断インク組成物は樹脂をさらに含む請求項９記載の電磁波遮断効果物の製造方法。
【請求項１１】
前記塗膜を加熱処理することをさらに含む、請求項９または１０に記載の電磁波遮断硬化物の製造方法。
【請求項１２】
前記加熱処理を７０℃〜２００℃の温度で実施する、請求項１１に記載の電磁波遮断硬化物の製造方法。
【国際調査報告】
2013018253.tif 000009
2013018253.tif 000010
2013018253.tif 000011
2013018253.tif 000012