(57)【要約】【課題】導電層に含ませるカーボンナノチューブなどの極細繊維の量を減少させても電磁波シールド性能を発揮する電磁波シールド体を提供する。また、導電層の厚みを薄くして、電磁波シールド性能を維持しつつ透明性を向上させた導電層を有する電磁波シールド体を提供することも解決課題としている。【解決手段】基材１の少なくとも片面に、極細導電繊維３を含んだ透明な導電層２が形成された電磁波シールド体であって、極細導電繊維３が凝集することなく分散して互いに接触し、上記導電層が１０５Ω／□以下の表面抵抗率を備えている構成の電磁波シールド体とする。また、極細導電繊維３が１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で分散して互いに接触し、上記導電層が１０５Ω／□以下の表面抵抗率を備えている構成の電磁波シールド板とする。【選択図】図２
2004253796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電磁波シールド体であって、上記極細導電繊維が凝集することなく分散して互いに接触し、上記導電層が１０５Ω／□以下の表面抵抗率を備えていることを特徴とする電磁波シールド体。
【請求項２】
基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電磁波シールド体であって、上記極細導電繊維が１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で分散して互いに接触し、上記導電層が１０５Ω／□以下の表面抵抗率を備えていることを特徴とする電磁波シールド体。
【請求項３】
極細導電繊維が極細炭素繊維であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁波シールド体。
【請求項４】
上記極細炭素繊維がカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項３に記載の電磁波シールド体。
【請求項５】
上記極細導電繊維が多層カーボンナノチューブであり、１本づつ分離した状態で分散して互いに接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波シールド体。
【請求項６】
上記極細導電繊維が単層カーボンナノチューブであり、複数本が集まって束になった状態で分散して互いに接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波シールド体。
【請求項７】
上記極細導電繊維が２〜３層カーボンナノチューブであり、複数本が集まって束になった状態で分散して互いに接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電磁波シールド体。
【請求項８】
基材が透明樹脂で成形されてなる透明な電磁波シールド体であり、その厚みが略２ｍｍであるときの全光線透過率が７５％以上、ヘーズが５％以下である請求項１〜７のいずれかに記載の電磁波シールド体。
【請求項９】
上記導電層が極細導電繊維を３０〜４５０ｍｇ／ｍ２含み、上記導電層の厚みが５〜５００ｎｍである請求項１〜８のいずれかに記載の電磁波シールド体。
【請求項１０】
透明な基材の少なくとも片面に、カーボンナノチューブを含んだ熱可塑性樹脂よりなる透明な導電層が形成された電磁波シールド体であって、上記カーボンナノチューブが１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で、上記導電層の熱可塑性樹脂中に分散して互いに接触し、上記導電層が１０４Ω／□以下の表面抵抗率を備えていることを特徴とする電磁波シールド体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波を発生する電気機器類のケーシングやその覗き窓等に使用される電磁波シールド体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の透明な電磁波シールド体の代表的なものは、透明な基材の表面にＩＴＯ等の金属酸化物蒸着膜を形成したものがある。
また、被膜形成成分にカーボンナノチューブ及び／又はカーボンマイクロコイルを配合したコーティング組成物を、メタクリル樹脂の基材に塗布、硬化して、厚さが１００μｍで表面抵抗率が略３×１０３Ω／□のコーティング被膜を形成してなる電磁波シールド性能を備えたメタクリル樹脂板を形成することが知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２６７６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記金属酸化物蒸着膜を形成した電磁波シールド板は、金属酸化物蒸着膜の薄い黄色を呈するという問題があり、基板が金属蒸着時の熱に耐え難い熱可塑性樹脂板等である場合には、金属酸化物蒸着膜の形成が難しいという問題もあった。また、折り曲げや延伸などの加工により金属酸化物蒸着膜が割れて表面抵抗率が増加し、電磁波シールド性能を発揮しなくなるという問題もあった。一方、特許文献１の電磁波シールド性能を備えたメタクリル樹脂板は、コーティング被膜が厚く、該被膜に多量のカーボンナノチューブ等が含まれるため、コーティング被膜が暗色になって透明性が極端に低下し、透視性が要求される用途には使用し難いという問題があった。
この問題を解決しようとしてコーティング皮膜を薄くすると、該皮膜に含まれるカーボンナノチューブ量が減少して電磁波シールドに必要な表面抵抗率を得ることができなくなる、という問題も内在していた。
【０００４】
本発明は上記の問題に対処すべくなされたもので、その目的とするところは、導電層に含ませるカーボンナノチューブなどの極細繊維の量を減少させても電磁波シールド性能を発揮する電磁波シールド体を提供することを解決課題とする。
また、導電層の厚みを薄くして、電磁波シールド性能を維持しつつ透明性を向上させた導電層を有する電磁波シールド体を提供することも解決課題としている。
さらに、コストが安く経済的で透明な導電層を有する電磁波シールド体を提供することも解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の電磁波シールド体は、基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電磁波シールド体であって、上記極細導電繊維が凝集することなく分散して互いに接触し、上記導電層が１０５Ω／□以下の表面抵抗率を備えていることを特徴とするものである。
また、本発明の他の電磁波シールド体は、基材の少なくとも片面に、極細導電繊維を含んだ透明な導電層が形成された電磁波シールド体であって、上記極細導電繊維が１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で分散して互いに接触し、上記導電層が１０５Ω／□以下の表面抵抗率を備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
上記の本発明において、極細導電繊維が炭素繊維であることを特徴とし、また極細導電繊維がカーボンナノチューブであることが好ましい。
更に、上記極細導電繊維が多層カーボンナノチューブであって１本づつ分離した状態で分散して互いに接触していること、或は上記極細導電繊維が単層カーボンナノチューブであって複数本が集まって束になったものが１束づつ分離した状態で分散して互いに接触していること、或は上記極細導電繊維が２〜３層カーボンナノチューブであり、複数本が集まって束になったものが１束づつ分離した状態で分散して互いに接触していることも、それぞれ好ましい。
更に、基材が透明樹脂で成形された透明な電磁波シールド体であり、その厚みが略２ｍｍであるときの全光線透過率が７５％以上、ヘーズが５％以下であることも好ましい。
また、導電層が極細繊維を３０〜４５０ｍｇ／ｍ２含み、前記導電層の厚みが５〜５００ｎｍであることも好ましい。
【０００７】
また、本発明の更に他の電磁波シールド体は、透明な基材の少なくとも片面に、カーボンナノチューブを含んだ熱可塑性樹脂よりなる透明な導電層が形成された電磁波シールド体であって、上記カーボンナノチューブが１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で、上記導電層の熱可塑性樹脂中に分散して互いに接触し、上記導電層が１０４Ω／□以下の表面抵抗率を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
上記の各本発明において、「凝集することなく」とは、導電層の表面を光学顕微鏡で観察し、平均径が０．５μｍ以上の塊がないことを意味する用語である。また、「接触」とは、極細導電繊維が現実に接触している場合と、極細導電繊維が導通可能な微小間隔をあけて近接している場合の双方を意味する用語である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第一の電磁波シールド体は、導電層に含まれる極細導電繊維が凝集することなく分散して互いに接触しているので、該繊維が凝集していない分だけ、極細導電繊維が解けて相互の十分な導通を確保できるので良好な導電性を得ることができる。そのため、極細導電繊維量を少なくしても１０５Ω／□以下の表面抵抗率を得ることができ、電磁波シールド体とすることができる。
【００１０】
そして、極細導電繊維の量が減少した分だけ透明性を向上させることができるし、導電層の厚みを薄くすることもできる。一方、極細導電繊維量を従来と同じにすると、極細導電繊維が解れて凝集がなくなった分だけ、導通に寄与する極細導電繊維の本数が増え、今まで以上に優れた導電性を得ることができ、優れた電磁波シールド体とすることができるのである。そして、極細導電繊維がカーボンナノチューブであると、該カーボンナノチューブが細くて長いので、これら相互の接触がさらに良好に確保でき、表面抵抗率を１０５Ω／□以下に容易にコントロールできるし、また高い透明性も確保でき、透明性を有する電磁波シールド体とすることが極めて容易になる。
【００１１】
本発明の第二の電磁波シールド体は、極細導電繊維が１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で分散して互いに接触しているので、分散した1本若しくは1束の極細導電繊維相互の接触機会が多くなり、十分な導通を確保でき良好な導電性を得ることができる。そのため、極細導電繊維量を少なくしても１０５Ω／□以下の表面抵抗率を得ることができ、電磁波シールド体とすることができる。また、導電層の厚みを薄くしても１０５Ω／□以下の表面抵抗率を得ることができるので、その分透明性を良好にすることができ、例えば、シールド体の厚みが略２ｍｍであるときには、全光線透過率を７５％以上、ヘーズを５％以下にすることができる。一方、極細導電繊維量を従来と同じにすると、今まで以上に極細導電繊維の接触機会が多くなって優れた導電性を得ることができ、容易に１０５Ω／□以下の表面抵抗率を得ることができる。そして、極細導電繊維としてカーボンナノチューブを用いると、さらに上記の接触機会が増加し、高透明の電磁波シールド体とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
【００１３】
図１は本発明の板状の電磁波シールド体の一実施形態を示す断面図、図２の（Ａ）は導電層内部における極細導電繊維の分散状態を示す模式概略断面図、図２の（Ｂ）は導電層表面における極細導電繊維の分散状態を示す模式概略断面図、図３は導電層を平面から見た極細導電繊維の分散状態を示す模式概略平面図である。
【００１４】
この電磁波シールド体Ｐは、合成樹脂やガラスやセラミックや無機材などよりなる基材１の片面に、極細導電繊維３を含んだ導電層２を積層形成したものである。導電層２は基材１の片面のみではなく、基材１の両面に形成してもよい。
【００１５】
基材１は、上記の如く熱可塑性樹脂、熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する硬化性樹脂、ガラス、セラミック、無機材などが使用される。これらの中でも、透明性を有するシールド体Ｐを得るためには、透明な熱可塑性樹脂や硬化性樹脂やガラスが好ましく使用される。前記透明熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等のオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等のビニル系樹脂、ニトロセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、芳香族ポリエステル等のエステル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、これらの樹脂の共重合体樹脂、これらの樹脂の混合樹脂などが使用され、前記透明硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂などが使用される。
また、基材1は必ずしも平板状である必要はなく、異型形状のものでもよい。
【００１６】
そして、基材１の厚さが２ｍｍのときに、８０％以上、好ましくは８５％以上の全光線透過率と、４％以下のヘーズを有するようになされる樹脂が特に好ましく使用される。このような樹脂としては、環状ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレートあるいはその共重合体樹脂、これらの混合樹脂、硬化型アクリル樹脂が用いられる。その他、ガラスも全光線透過率が９５％以上と透明性が非常に良好であるので、透明性電磁波シールド体Ｐを得るうえで好ましく用いられる。このような樹脂やガラスを基材１に用いると、厚さが２ｍｍのシールド体の全光線透過率を７５％以上、ヘーズを５％以下とすることができる。
【００１７】
上記合成樹脂製基材１には可塑剤、安定剤、紫外線吸収剤等が適宜配合され、成形性、熱安定性、耐候性等が高められる。更に、これらの基材１に顔料や染料を添加して不透明にしたり、半透明にしたりしてもよく、この場合は不透明成形体或は半透明成形体となるが、導電層２が透明であるため、その色調を損なうことがない。
基材１の厚さは、用途に応じた厚さとすればよいが、通常は０．０３〜１０ｍｍ程度の厚さの基材１が使用される。
【００１８】
この基材１の片面に形成された導電層２は、極細導電繊維を含んだ透明層であって、極細導電繊維が凝集することなく分散して互いに接触している。換言すれば、極細導電繊維が絡み合うことなく１本づつ分離した状態で、もしくは、複数本集まって束になったものが１束づつ分離した状態で、分散して互いに接触している。導電層２が主に極細導電繊維と透明なバインダーとで形成されていると、図２（Ａ）に示すように、該極細導電繊維はバインダーの内部に上記の分散状態で分散し互いに接触しているか、或は図２（Ｂ）に示すように、極細繊維の一部がバインダー中に入り込み他の部分がバインダー表面から突出乃至露出して上記分散状態で分散し互いに接触しているか、或は極細導電繊維の一部は図２（Ａ）のようにバインダーの内部に、他の極細導電繊維は図２（Ｂ）のように表面から突出乃至露出している状態で分散していることとなる。
【００１９】
これらの極細導電繊維３の平面から見た分散状態を図３に模式概略的に示す。この図３から理解されるように、極細導電繊維３が多少曲がっているが１本づつ或は１束づつ分離し、互いに複雑に絡み合うことなく即ち凝集することなく、単純に交差した状態で導電層２の内部に或は表面に分散され、それぞれの交点で接触している。このように分散していると、凝集している場合に比べて、繊維が解れて広範囲に存在しているので、これら繊維同士の接触する機会が著しく増加し、その結果導通して導電性を著しく高めることができる。例えば、従来の特許文献１と同じ１０３Ω／□の導電性を得るためには、接触点（導通の密度）を従来のものと同じにすればよいのであるから、上記分散状態にすることで極細導電繊維の量を減少させても同じ接触機会を得ることができ、その分、極細導電繊維の量を少なくすることができるのである。その結果、透明性を阻害する極細導電繊維の量が少なくなった分だけ透明性が向上するし、また、導電層２を薄くすることもでき、一層透明性を向上させることができる。
【００２０】
このような分散状態であると、シールド体Ｐを折り曲げても極細導電繊維の曲がった部分が伸びることができるので、該繊維が切断されることがなく、導通性を確保でき表面抵抗率を低下させることがない。
なお、極細導電繊維３は完全に１本づつ或は1束づつ分離し分散している必要はなく、一部に絡み合った小さな凝集塊があっても良いが、その大きさは平均径が０．５μｍ以上でないことが好ましい。
【００２１】
一方、従来と同じ量の極細導電繊維３を導電層２に含ませると、上記分散状態にすることで、従来より多くの繊維同士の接触機会を得ることができる。そのため、導電性を著しく向上させることができるので、１０５Ω／□以下、好ましくは１０４Ω／□以下の導電性を容易に得ることができ、良好な電磁波シールド性能を発揮し得るのである。
さらに、極細導電繊維３を導電層２に含ませて該導電層２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くすると、厚み方向に分散していた極細導電繊維３が濃縮され、これら相互の接触する機会が増加するので、一層導電性を高めることが可能となる。従って、導電層２の厚みを上記の範囲で薄くすることが好ましく、更に好ましくは１０〜４００ｎｍにすることが望ましい。
【００２２】
導電層２に使用される極細導電繊維３としては、カーボンナノチューブやカーボンナノホーン、カーボンナノワイヤ、カーボンナノファイバー、グラファイトフィブリルなどの極細長炭素繊維、白金、金、銀、ニッケル、シリコンなどの金属ナノチューブ、ナノワイヤなどの極細長金属繊維、酸化亜鉛などの金属酸化物ナノチューブ、ナノワイヤなどの極細長金属酸化物繊維などの、直径が０．３〜１００ｎｍで長さが０．１〜２０μｍ、好ましくは長さが０．１〜１０μｍである極細導電繊維が好ましく用いられる。
【００２３】
これらの極細導電繊維３は、これが凝集することなく１本づつ或は１束づつ分散することにより、該導電層２の表面抵抗率が１００〜１０１Ω／□である時にはその光線透過率が５０％以上であるものが得られるし、表面抵抗率が１０２〜１０５Ω／□である時には光線透過率が７５％以上のものが得られる。これらの極細導電繊維の中でも、カーボンナノチューブは、直径が極めて細く０．３〜８０ｎｍであるので、1本或は１束づつ分散することで該カーボンナノチューブが光透過を阻害することが少なくなり、光線透過率が７５％以上の透明な導電層２を得るうえで特に好ましい。
【００２４】
これらの極細導電繊維３は、導電層２の内部に、或は表面に、凝集することなく、１本づつ、或は複数本が束になつた状態で分散し、互いに接触して導通性を確保している。そのため、該極細導電繊維を導電層２に３０〜４５０ｍｇ／ｍ２の目付け量含ませることで、その表面抵抗率を１００〜１０５Ω／□の範囲内で自由にコントロールすることができる。該目付け量は、導電層２の表面を電子顕微鏡で観察し、表面面積に占める極細導電繊維の面積割合を測定し、これに厚みと極細導電繊維の比重（極細導電繊維がカーボンナノチューブである場合は、グラファイトの文献値２．１〜２．３の平均値２．２を採用）を掛けることで計算した値である。
【００２５】
ここで、凝集をしていないとは、前記の如く、導電層を光学顕微鏡で観察し、凝集している塊があれば、その長径と短径とを測定し、その平均値が０．５μｍ以上の塊がないことを意味する用語である。
【００２６】
上記カーボンナノチューブには、中心軸線の周りに直径が異なる複数の円筒状に閉じたカーボン壁を同心的に備えた多層カーボンナノチューブや、中心軸線の周りに単独の円筒状に閉じたカーボン壁を備えた単層カーボンナノチューブがある。
【００２７】
前者の多層カーボンナノチューブは、上記のように直径が異なる複数の円筒状に閉じたカーボン壁からなるチューブが中心軸線の周りに多層に重なって構成されており、このカーボン壁は、カーボンの六角網目構造にて形成されている。その他、上記カーボン壁が渦巻き状に多層に形成されているものもある。好ましい多層カーボンナノチューブは、このカーボン壁が２〜３０層、より好ましくは２〜１５層重なったものであり、この範囲の層の重なりであれば、カーボン壁が少なくて光線透過率やヘーズを更に良好にすることができる。該多層カーボンナノチューブは１本づつ分離した状態で分散しているものが殆どであるが、２〜３層カーボンナノチューブは、束になって分散している場合もある。
【００２８】
一方、後者の単層カーボンナノチューブは、上記のように中心軸線の周りに円筒状に閉じた単層のカーボン壁から構成されており、このカーボン壁もカーボンの六角網目構造にて形成されている。このような単層カーボンナノチューブは単独で存在することはなく、２本以上が束になった状態で存在し、その束が１束づつ分離して、束同士が複雑に絡み合うことなく、単純に交差した状態で導電層の内部若しくは表面に分散され、それぞれの交点で接触している。そして、好ましくは１０〜５０本の単層カーボンナノチューブが集まって束になったものが用いられる。
【００２９】
上記のように、極細導電繊維３が絡み合うことなく凝集せずに導電層２中に分散してお互いに接触すると、導電層２の厚みを薄くしても、カーボンナノチューブ相互の十分な導通が確保されるため、極細導電繊維３の目付け量を３０〜４５０ｍｇ／ｍ２とし、導電層２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くしても、カーボンナノチューブが解れているので相互の十分な導通が確保され、表面抵抗率を１０５Ω／□以下にすることが容易であり、良好な導電性を発現でき、電磁波シールド性能を発揮する。そして、極細導電繊維が解れて凝集塊がなくなり光透過を阻害しないので透明性が良好になると共に、導電層２の厚みを薄くしてカーボンナノチューブの目付け量を少なくした分だけ透明性が向上するようになる。そのため、透明基材１の厚みが２ｍｍであるときには、全光線透過率が７５％以上、ヘーズが５％以下の透明シールド体とすることができる。より好ましい透明シールド体は、全光線透過率を８０％以上、ヘーズを２％以下にしたものである。
【００３０】
そして、カーボンナノチューブの目付け量を３０〜２５０ｍｇ／ｍ２程度にすると、１０2〜１０５Ω／□の表面抵抗率である高透明（光線透過率が７５〜８８％）の導電層２を得ることができる。そのため、透明樹脂を基材１に使用すると、電磁波シールド可能な透明体とすることができる。例えば、透明ポリカーボネート樹脂を基材１に使用すると、基材１の厚みが２ｍｍのときの全光線透過率が７０％以上、ヘーズが４％以下の高透明電磁波シールドポリカーボーネト体となる。
一方、カーボンナノチューブの目付け量を増加して２５０〜４５０ｍｇ／ｍ２程度にすると、１００〜１０１Ω／□の導電性能に優れたものとすることができるうえ、導電層２の透明性（光線透過率が５０〜７５％）も保持でき、基材１に透明樹脂を使用することで透明電磁波シールド体とすることができる。例えば、透明ポリカーボネート樹脂を基材１に使用すると、基材１の厚みが２ｍｍのときの全光線透過率が４５％以上、ヘーズが５％以下の透明電磁波シールドポリカーボネート体となる。
なお、導電層２の光線透過率は、測定に分光光度計を用い、波長が５５０ｎｍにおけるシールド体の光線透過率を、基材１のみの光線透過率で補正することにより得ることができる。  また、全光線透過率及びヘーズは、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に準拠して測定した値である。
【００３１】
極細導電繊維３を多量に導電層２内に含有し、より良好な電磁波シールド性能及び透明性を発現させるには、極細導電繊維３の分散性を高め、さらに作製した塗液の粘度を下げて塗液のレベリング性を向上させ、薄い導電層を形成することが重要であり、そのためには、分散剤を併用することが重要である。このような分散剤としては、酸性ポリマーのアルキルアンモニウム塩溶液や３級アミン修飾アクリル共重合物やポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合物などの高分子系分散剤、カップリング剤などが好ましく用いられる。
なお、この導電層２には紫外線吸収剤、表面改質剤、安定剤等の添加剤を適宜加えて、耐候性その他の物性を向上させても良い。
【００３２】
導電層２に使用する透明なバインダーとしては、前述した基材１に使用する透明な熱可塑性樹脂、特にポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、弗化ビニリデンが、また熱や紫外線や電子線や放射線などで硬化する透明な硬化性樹脂、特にメラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケートなどのシリコーン樹脂などが使用され、これらのバインダーと上記極細導電繊維とからなる導電層２が透明層となるようにされる。なお、これらのバインダーにはコロイダルシリカのような無機材を添加してもよい。
【００３３】
基材１が透明な熱可塑性樹脂で形成されていれば、これと同種の透明な熱可塑性樹脂、又は相溶性のある異種の透明な熱可塑性樹脂が、互いの積層性に優れ、透明電磁波シールド体を得るうえで好ましく使用される。また、バインダーとして硬化性樹脂やコロイダルシリカを含むバインダーを使用すると、耐磨耗性などに優れるシールド体Ｐを得ることができる。このように、導電層２は基材１の表面に形成されるものであるから、要求される耐候性、表面硬度、耐摩耗性などに適したバインダーを選択使用することが望ましい。
【００３４】
上述したように、導電層２における極細繊維の目付け量を３０〜４５０ｍｇ／ｍ２とし、導電層２の厚みを５〜５００ｎｍと薄くして、極細導電繊維を凝集することなく１本づつ或は１束づつ分散させることで、表面抵抗率が１０５Ω／□以下、好ましくは１０４Ω／□以下の良好な導電性及び透明性が発現される。より好ましい極細繊維の目付け量は４０〜４００ｍｇ／ｍ２、導電層２の厚みは１０〜４００ｎｍである。なお、カーボンナノチューブの他に導電性金属酸化物の粉末を３０〜５０質量％程度含有させてもよい。
【００３５】
以上のような電磁波シールド体は、例えば次の方法で効率良く量産することができる。一つの方法は、導電層形成用の前記バインダーを揮発性溶剤に溶解した溶液に極細導電繊維を均一に分散させて塗液を調製し、この塗液を基材１の片面に塗布、固化させて導電層２を形成することにより電磁波シールド体Ｐを製造する方法である。もう一つの方法は、基材１と同種の熱可塑性樹脂フィルム又は相溶性のある異種の熱可塑性樹脂フィルムの片面に、上記塗液を塗布、固化させて導電層２を形成した導電性フィルムを作製し、この導電性フィルムを基材１の片面に重ねて熱プレスやロールプレスで熱圧着することにより電磁波シールド体Ｐを製造する方法である。さらに他の方法は、ポリエチレンテレフタレートなどの剥離フィルムに上記塗料を塗布、固化させて導電層２を形成し、必要であればさらに接着層を形成して転写フィルムを作製し、この転写フィルムを基材１の片面に重ねて圧着して導電層２若しくは接着層と導電層２とを転写することにより電磁波シールド体Ｐを製造することができる。なお、その他の公知の製法によっても製造されることは言うまでもない。
【００３６】
第一の方法で電磁波シールド体Ｐを製造する場合は、最後に熱プレスすることによって導電層２を上下方向に圧縮し、導電層２中に分散する極細導電繊維の上下間隔を小さくして極細導電繊維相互の接触頻度を高めたり導通可能な微小間隔部分を縮小させることが好ましい。このようにすると、表面抵抗率が更に低下する利点がある。なお、後者のラミネート方法或は転写方法で製造する場合は、熱圧着時或は転写時に導電層が圧縮されるので、最後のプレスを省略することもできる。
また、導電層形成後に得られる導電性が目的に合致するものであれば、熱プレスは必ずしも必要ではない。
【００３７】
次に、本発明の更に具体的な実施例を挙げる。
【００３８】
［実施例１］
溶媒としてのイソプロピルアルコール/水混合物（混合比３：１）中に単層カーボンナノチューブ（文献Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ,３２３（２０００）Ｐ５８０−５８５に基づき合成した物、直径１．３〜１．８ｎｍ）と分散剤としてのポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレン共重合物を加えて均一に混合、分散させ、単層カーボンナノチューブを０．００３質量％、分散剤を０．０５質量％含む塗液を調整した。
この塗液を、市販の厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（全光線透過率９４．５％、ヘーズ１．５％）の表面に塗布して乾燥後、更に、メチルイソブチルケトンで６００分の１に希釈した熱硬化性のウレタンアクリレート溶液を塗布して乾燥することにより導電層を形成し、透明ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
【００３９】
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面抵抗率を三菱化学社製のロレスターで測定したところ、表１に示すように、表面抵抗率が約８．７×１０１Ω／□であつた。
また、このフィルムの全光線透過率とヘーズとを、ＡＳＴＭ  Ｄ１００３に準拠して、スガ試験機社製の直読ヘーズコンピューターＨＧＭ−２ＤＰで測定したところ、表1に示すように、全光線透過率が４４．９％、ヘーズが４．７％であった。
さらに、このフィルムの導電層の単層カーボンナノチューブの目付け量を測定したところ、２７４ｍｇ／ｍ２であった。
【００４０】
さらに、このフィルムの導電層を光学顕微鏡で観察したところ、０．５μ以上の凝集塊は存在しておらず、単層カーボンナノチューブの分散が十分に行われていた。そして、多数のカーボンナノチューブが１束ずつ分離した状態で均一に分散し、単純に交差した状態で接触していることがわかった。
また、電界シールド性能をＫＥＣ法（アンリツ（株）製ＭＡ８６０２Ｂ）にて測定し、その電界シールド性能の結果を電界シールド率として表１に記載すると共に、図４にグラフ化して示す。なお、電界シールド率は入射電界強度を１（１００％）としたときの反射電界強度を％で表したものである。
【００４１】
[実施例２]
実施例１で用いた塗液を、実施例１で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が９４ｍｇ／ｍ２である透明ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
この透明ポリエチレンテレフタレートフィルムフィルムの表面抵抗率を、実施例１と同様にして測定したところ、表1に併記するように、表面抵抗率が約３．６×１０２Ω／□であつた。
また、このフィルムの全光線透過率とヘーズとを、実施例１と同様にして測定したところ、表１に併記するように、全光線透過率が７８．４％、ヘーズが１．６％であった。
さらに、このフィルムの電界シールド性能を、実施例１と同様にして測定した結果を表1及び図４に併記する。
【００４２】
[実施例３]
実施例１で用いた塗液を、実施例１で使用したポリエチレンテレフタレートフィルムの表面に塗布して乾燥することにより導電層を形成し、該導電層中のカーボンナノチューブの目付け量が５０ｍｇ／ｍ２である透明ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。
このフィルムの表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、更に電界シールド性能とを、実施例１と同様にして測定し、その結果を表１及び図４に併記した。
【００４３】
[実施例４]
溶剤としてのシクロヘキサノンに、熱可塑性樹脂として塩化ビニル樹脂の粉末を１．１７質量％添加して溶解した。この溶液中に多層カーボンナノチューブ（ティンファ−ナファイン  ナノ−パウダー  コマーシャリゼーション  エンジニアリング  センター社製、直径０．７〜２ｎｍ）と分散剤としての酸性ポリマーのアルキルアンモニウム塩溶液を加えて均一に混合、分散させ、カーボンナノチューブを０．３質量％、分散剤を０．３質量％含む塗液を調整した。
この塗液を市販の厚さ１００μｍのアクリルフィルムの表面に塗布し、乾燥してラミネートフィルムを得た。このラミネートフィルムを、厚さ０．７ｍｍの塩化ビニル樹脂板の表面に重ね合せ、温度１７０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ２でプレスすることによって、塩化ビニル樹脂板を得た。
【００４４】
この樹脂板の表面抵抗率、全光線透過率とヘーズ、更に電界シールド性能とを、実施例１と同様にして測定し、その結果を表１及び図４に併記した。
【００４５】
【表１】
2004253796.tif 000003
【００４６】
表１からわかるように、実施例１〜４の全ての表面抵抗率は１０５Ω／□以下の数値を示し、十分電磁波シールド性能を有する表面抵抗率を有していた。そして、実施例１〜３の表面抵抗率から、カーボンナノチューブの目付け量が多いほど、その表面抵抗率が低下することがわかる。
【００４７】
また、表１及び図３からわかるように、実施例１の表面抵抗率が約８．７×１０１Ω／□であるフィルムは、１〜１００ＭＨｚで９５％以上の電界シールド率を有し、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚでは７５％以上の電界シールド率を有していることがわかる。また、実施例２の表面抵抗率が約４×１０２Ω／□であるフィルムは、１〜１００ＭＨｚで８０％以上の電界シールド率を有し、１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚでは５０％以上の電界シールド率を有しおり、更に、実施例３の表面抵抗率が約１×１０３Ω／□であるフィルムは、１〜１００ＭＨｚで６０％以上の電界シールド率を有し、また１００ＭＨｚ〜１ＧＨｚでは２０％以上の電界シールド率を有していることがわかる。
【００４８】
これらのことより、本実施例１〜３の各フィルムは十分な電磁波シールド性能を有しており、特に表面抵抗率が５×１０２Ω／□以下である実施例１、２は十二分なシールド性能を有していた。そして、この表面抵抗率は導電層に含まれるカーボンナノチューブの目付け量に比例していることもわかるので、必要な電磁波シールド性能を得るためには上記目付け量を調整すればよいこともわかる。
【００４９】
一方、表面抵抗率が約１×１０４Ω／□である実施例４の塩化ビニル樹脂板は、１〜１０ＭＨｚで６０％以上の電界シールド率を有し、１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚでは２０％以上の電界シールド率を有していることがわかる。該塩化ビニル樹脂板は透明性は劣るものの、電界シールド率を有していて、透明性をあまり必要としない用途には電磁波シールド板として使用可能であることがわかる。
【００５０】
以上の説明及び実施例から明らかなように、本発明の電磁波シールド体は、導電層におけるカーボンナノチューブの分散性が良好であるため、良好な電磁波シールド性能を発揮することができる。また、導電層の厚みを薄くしても、表面抵抗率が１０５Ω／□以下で電磁波シールド性能を有する電磁波シールド体とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る電磁波シールド体の一実施形態を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の導電層内部での極細繊維の分散状態を示す模式概略断面図、（Ｂ）は本発明の導電層表面での極細繊維の分散状態を示す模式概略断面図である。
【図３】本発明の導電層を平面から見た極細繊維の分散状態を示す模式概略平面図である
【図４】本発明に係る電磁波シールド板の電界シールド特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１  基材
２  導電層
３  多層カーボンナノチューブ
Ｐ  電磁波シールド体
【図１】
2004253796.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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