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特開2024-108275湿式不織布を含む電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024108275
(43)【公開日】2024-08-13
(54)【発明の名称】湿式不織布を含む電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材
(51)【国際特許分類】
   D21H 13/24 20060101AFI20240805BHJP
   H05K 9/00 20060101ALI20240805BHJP
【FI】
D21H13/24
H05K9/00 W
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023012562
(22)【出願日】2023-01-31
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-08-08
(71)【出願人】
【識別番号】390029148
【氏名又は名称】大王製紙株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002321
【氏名又は名称】弁理士法人永井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 大昭
(72)【発明者】
【氏名】豊田 純也
【テーマコード(参考)】
4L055
5E321
【Fターム(参考)】
4L055AF33
4L055EA04
4L055EA07
4L055EA08
4L055EA12
4L055EA16
4L055EA19
4L055EA20
4L055EA32
4L055FA13
4L055FA14
4L055FA19
4L055GA01
4L055GA39
4L055GA50
5E321AA23
5E321GG05
(57)【要約】
【課題】透気度が良好でありながら、高い強度を有し、耐熱性を備えた湿式不織布を含む電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材を提供する。
【解決手段】上記課題は、延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を有する湿式不織布を含む電磁波シールド用基材であって、前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有するものであり、前記延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%~80質量%含まれ、前記未延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して80質量%~20質量%含まれることを特徴とする湿式不織布を含む電磁波シールド用基材等によって解決される。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を有する湿式不織布を含む電磁波シールド用基材であって、
前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有するものであり、
前記未延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれ、
前記第1未延伸ポリエステル系繊維と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有比が30:70~95:5である、
ことを特徴とする湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項2】
前記延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上1.7dtex以下となるものである、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項3】
MD方向の熱収縮率が0.01%超3.8%以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項4】
40枚重ねた状態での換算透気度が0.5秒以上9.0秒以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項5】
前記湿式不織布を構成する繊維全量に対する、前記第1未延伸ポリエステル系繊維の含有割合と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有割合の合計が、20質量%以上80質量%以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項6】
MD方向の引張強さが0.15kN/m以上3.0kN/m以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項7】
前記湿式不織布の坪量が3.0g/m以上25.0g/m以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項8】
延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を有する湿式不織布を含む電磁波シールド材であって、
前記湿式不織布は
前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有し、
前記未延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれ、
前記第1未延伸ポリエステル系繊維と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有比が30:70~95:5であり、
めっき不織布となるものである、
ことを特徴とする湿式不織布を含む電磁波シールド材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、湿式不織布を含む電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材に関する。
【背景技術】
【0002】
電磁波により電子機器が誤作動を起こさないようにするために、電磁波シールド材が使用されている。電磁波シールド材としては、ポリエステル系短繊維から形成される不織布を基材とし、これに金属めっき処理を施してなる電磁波シールド材用の基材が開示されている(特許文献1)。また、ポリエステル系短繊維を抄造して、粘着用基材を得ることも知られている(特許文献2)。
【0003】
電磁波シールド材用の基材は、携帯電話やスマートフォン、その他電気製品、自動車等で使用され、近年ではその軽量化や薄物化が非常に強く求められるようになってきている。
【0004】
しかしながら、こうした基材の軽量化や薄物化を推し進めることは、不織布の強度の低下を招くことになる。これに対処するには、例えば相対的に細い繊維を使用して基材を緻密化する手段を挙げることが考えられる。このような基材の緻密化は、不織布の強度を向上させるものであるが、その一方で、透気度を悪化させてしまうという新たな問題を引き起こす。
【0005】
この問題は、例えば芯鞘繊維を使用することで解決できるかに思える。確かに芯鞘繊維の使用によって基材の過度な緻密化は抑制できるものの、耐熱性を低下させてしまい、めっき加工における加熱処理時に不織布が収縮したり破れてしまったりする懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2022-43131号公報
【特許文献2】特開2022-83165号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このような背景から、本発明の主たる課題は、透気度が良好でありながら、高い強度を有し、耐熱性を備えた湿式不織布を含む電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の発明者等は、基材が過度に緻密化して透気度が悪化しないこと、基材の強度を高めるために繊度の異なる2種類の未延伸ポリエステル系繊維を基材の材料として用いた。また、所定範囲の融点を有する未延伸ポリエステル系繊維を用いて基材の耐熱性を持たせること及び極端な緻密化を防ぐことに着眼して、本発明を完成させた。完成した発明の態様を次に示す。
【0009】
(第1の態様)
延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を有する湿式不織布を含む電磁波シールド用基材であって、
前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有するものであり、
前記未延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれ、
前記第1未延伸ポリエステル系繊維と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有比が30:70~95:5である、
ことを特徴とする湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【0010】
この態様であれば、異なる上記範囲の繊度である未延伸ポリエステル系繊維を有するので、繊維同士で形成される空隙が過大に形成されることがなく、また緻密化し過ぎることもなく適度な大きさの空隙が形成され、透気度が良好となる。この態様で形成される大きさの空隙であれば、めっき加工がし易く、めっきの浸透性や加工適正に優れたものとなる。また、延伸ポリエステル系繊維と、融点が相対的に高い未延伸ポリエステル系繊維とが上記の範囲で含まれているので、耐熱性に優れ、高強度を備えた湿式不織布を含む電磁波シールド用基材となる。
【0011】
第1の態様のほか、次に掲げる態様も好ましい。
【0012】
(第2の態様)
前記延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上1.7dtex以下となるものである、
第1の態様のシート状不織布を含む電磁波シールド用基材。
【0013】
未延伸ポリエステル系繊維の融点に加え、延伸ポリエステル系繊維の融点も上記範囲とすることで、耐熱性に優れたものとなり好ましい。
【0014】
(第3の態様)
MD方向の熱収縮率が0.01%以上3.8%以下である、
第1の態様のシート状不織布を含む電磁波シールド用基材。
【0015】
シート状不織布を含む電磁波シールド用基材におけるMD方向の熱収縮率が上記範囲であれば、熱をかけた加工を行っても、熱変形が僅かであり、優れた加工適正となる。
【0016】
(第4の態様)
40枚重ねた状態での換算透気度が0.5秒以上9.0秒以下である、
第1の態様のシート状不織布を含む電磁波シールド用基材。
【0017】
40枚重ねた状態での換算透気度が上記範囲であれば、不織布が過度に緻密化しておらず、めっき加工を行い易いものといえる。
【0018】
(第5の態様)
前記湿式不織布を構成する繊維全量に対する、前記第1未延伸ポリエステル系繊維の含有割合と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有割合の合計が、20質量%以上80質量%以下である、
第1の態様のシート状不織布を含む電磁波シールド用基材。
【0019】
前記含有割合の合計が上記の範囲であれば、不織布が過度に緻密なものではなく、また不織布に形成される隙間が過大になりにくいので、めっき加工が行い易いものとなる。
【0020】
(第6の態様)
MD方向の引張強さが0.2kN/m以上3.0kN/m以下である、
第1の態様のシート状不織布を含む電磁波シールド用基材。
【0021】
前記引張強さが上記の範囲であれば、電磁波シールド用基材の製造でシート断紙が発生しづらく、また電磁波シールド材としても十分な強度を備えたものとなる。
【0022】
(第7の態様)
前記湿式不織布の坪量が3.0g/m以上25.0g/m以下である、
第1の態様のシート状不織布を含む電磁波シールド用基材。
【0023】
前記範囲の坪量であれば、電磁波シールド用基材として扱いやすいものとなる。
【0024】
(第8の態様)
延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を有する湿式不織布を含む電磁波シールド材であって、
前記湿式不織布は
前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有し、
前記未延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれ、
前記第1未延伸ポリエステル系繊維と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有比が30:70~95:5であり、
めっき不織布となるものである、
ことを特徴とする湿式不織布を含む電磁波シールド材。
【0025】
上記第1の態様と同等の効果を奏する電磁波シールド材となる。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、透気度が良好でありながら、高い強度を有し、耐熱性を備えた湿式不織布を含む電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下本発明を実施の形態を説明しながら説明する。以下の実施形態はあくまでも例示であり、本発明は請求項の記載によって明らかにされる。
【0028】
本発明の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材は、例えば、めっきされた不織布に粘着剤が塗布され、種々の形態で最終製品に貼付され組み込まれる実施形態(以下、「工業化形態」ともいう。)が見込まれる。この実施態様は、延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を含む湿式不織布であって、前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有するものである。前記湿式不織布はシート状の真空蒸着めっき加工を含んだ不織布とすることができ、当該不織布を含む電磁波シールド材として利用することができるという特徴がある。
【0029】
本発明は、不織布の製造法に基づく分類から、抄紙法を選択し、当該方法による湿式不織布を対象とする。抄紙法の代表例としては、不織布の原材料となる短繊維を水中に均一に分散し、網上又はベルト間に注ぎ込み、ウェブを形成する。その後ロールで絞り、乾燥手段(ドライヤー)により乾燥して水分を蒸発させることで均一なシートを得る。その後に熱カレンダー処理により繊維間の定着性向上などを行う。この湿式抄紙法により得られる湿式不織布は、薄膜化が容易であり、均一性、耐久性、強度、多孔性(空隙率)に優れた不織布である。
【0030】
湿式不織布は、その用途として、前述のように、電磁波シールド材の基材として用いられ、薄い厚みでありながら用途に適した(引張)強度が必要とされる場合が多いほか、めっきが十分に定着することが必要となることが多い。また、電磁波シールド材ではめっき加工後に粘着剤を片面又は両面に塗布して使用されるため、粘着剤浸透性が求められる場合がある。
【0031】
電磁波シールド材用の不織布に関する技術分野では、特許文献2に開示されるように、延伸ポリエステル系繊維と未延伸のポリエステル系繊維を組み合わせて製造した不織布を電磁波シールド材に使用する場合がある。同文献では2種のポリエステル系繊維を組み合わせ、繊維間の隙間を調節することにより軽量な不織布になるとしている。しかしながら、同文献に記載のポリエステル系繊維で製造された不織布は、相対的に低い融点を有するポリエステル系繊維を材料としているため、めっき加工において加熱処理をするときに、繊維が熱により収縮したり破れたりする場合があり、製品が緻密になり過ぎてめっき性能(めっき液の浸透性や加工適性)が低下して、強度に乏しいものとなるおそれがある。
【0032】
<ポリエステル系繊維>
本発明に係る実施形態は、相対的に高い融点である未延伸ポリエステル系繊維が含まれていることで、めっき加工における加熱処理にも耐え得る不織布となっている。次に本発明に係る実施形態に用いられるポリエステル系繊維について説明する。
【0033】
実施形態は、延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を必須成分としている。これらのポリエステル系繊維は、短繊維であるのが好ましい。なお、実施形態には、ポリエステル系繊維以外の繊維、例えばアクリル系繊維やポリプロピレン系繊維等が含まれていてもよい。
【0034】
実施形態の材質に関し、ポリエステル系繊維として、ポリエステル系である限り特に限定されるものではなく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネート等のグリコール・ジカルボン酸重縮合系、ポリグリコール酸、ポリ乳酸等のポリラクチド類、ポリラクトン類等からなるポリエステル系繊維を用いることができる。これらの中でも、耐熱性、高強度等の諸機能面及び価格面のバランスが良好なポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
【0035】
<未延伸ポリエステル系繊維>
本発明に係る実施形態は、未延伸ポリエステル系繊維が2種類(すなわち、第1未延伸ポリエステル系繊維及びそれより細い第2未延伸ポリエステル系繊維)含まれたものとなっている。2種類の未延伸ポリエステル系繊維を用いることで、本発明に係る実施形態を製造する際に抄紙性が向上し、不織布の粗さ(空隙率)や強度の調節がしやすい。
【0036】
未延伸ポリエステル系繊維の繊維長は、好ましくは2mm以上、より好ましくは3mm以上であるとよく、また好ましくは10mm以下、より好ましくは7mm以下であるとよい。未延伸ポリエステル系繊維の繊維長が、この範囲であれば、抄紙性が良く、相対的に高強度の不織布となり好ましい。前記繊維長が上記範囲未満の場合、繊維が短くなることで引張強さが低下する。逆に、前記繊維長が上記範囲を超える場合、抄紙する際に繊維の分散が低下し、結束や地合不良による強度低下を起こす可能性がある。
【0037】
第1未延伸ポリエステル系繊維は、好ましくは融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下であるもの、より好ましくは融点が250℃以上260℃以下で、かつ繊度が1.0dtex以上1.4dtex以下であるものとするとよい。第1未延伸ポリエステル系繊維の融点が245℃未満だと、蒸着めっき加工における加熱処理で繊維の収縮が大きくなってしまうおそれがある。また、第1未延伸ポリエステル系繊維の繊度が0.7dtex未満だと、第2未延伸ポリエステル系繊維の繊度と大きな差がなく、不織布の粗さや強度を容易に調節するのが困難となる。他方、第1未延伸ポリエステル系繊維の融点が265℃を超過すると、繊維が高結晶化してしまうおそれがあり、また第1未延伸ポリエステル系繊維の繊度が1.7dtexを超過すると、不織布の空隙率が大きくなり十分な強度を得られないおそれがある。
【0038】
第2未延伸ポリエステル系繊維は、好ましくは融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下であるもの、より好ましくは融点が245℃以上255℃以下で、かつ繊度が0.2dtex以上0.3dtex以下であるものとするとよい。第2未延伸ポリエステル系繊維の融点が245℃未満だと、蒸着めっき加工における加熱処理で繊維が収縮してしまうおそれがある。また、第2未延伸ポリエステル系繊維の繊度が0.6dtexを超過すると、第1未延伸ポリエステル系繊維の繊度と大きな差がなく、不織布の粗さや強度を容易に調節するのが困難となる。他方、第2未延伸ポリエステル系繊維の繊度が0.1dtex未満だと、緻密化した不織布となりめっき加工がしにくくなる。
【0039】
本発明に係る実施形態の不織布を構成する繊維全量に対する、未延伸ポリエステル系繊維は、不織布を構成する繊維全体に対して、好ましくは20質量%以上80質量%以下、より好ましくは25質量%以上60質量%以下である。また、本発明に係る実施形態の不織布を構成する繊維全量に対する、第1未延伸ポリエステル系繊維の含有割合と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有割合の合計は、好ましくは20質量%以上80質量%以下、より好ましくは25質量%以上60質量%以下である。また、第1未延伸ポリエステル系繊維と第2未延伸ポリエステル系繊維の配合比は30:70~95:5に範囲であるとよい。第1未延伸ポリエステル系繊維の比率が前記配合比よりも小さく、かつ第2未延伸ポリエステル系繊維の比率が前記配合比よりも大きくなると、不織布が緻密化してしまいめっき加工性適正が低下するおそれがある。また、相対的に細い未延伸ポリエステル系繊維の比率が大きくなることで熱収縮率も悪化してしまうおそれがある。他方、第2未延伸ポリエステル系繊維の比率が前記配合比よりも小さくなると、シート状不織布の強度が低下してしまい、また低い坪量帯の実施形態としたときに不織布の加工適正が低下するおそれがある。
【0040】
本発明に係る実施形態の不織布は、未延伸ポリエステル系繊維のほか、延伸ポリエステル系繊維やその他繊維を含むものである。延伸ポリエステル系繊維の含有割合は、不織布を構成する繊維全量に対して、好ましくは20質量%以上80質量%以下、より好ましくは40質量%以上75質量%以下含まれているとよい。
【0041】
<その他繊維>
延伸ポリエステル系繊維は、高い融点を持ち、非常に太さのバリエーションが多い。延伸ポリエステル系繊維を用いることで、湿式抄紙や熱カレンダー加工等の熱処理時に繊維が溶融又は軟化しにくく変形しないため、空隙率を高く維持することができ、繊維の組み合わせによって不織布の厚みをコントロールすることができる。
【0042】
本発明に係る実施形態に含まれる延伸ポリエステル系繊維は、好ましくは融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上1.7dtex以下であるもの、より好ましくは融点が250℃以上260℃以下で、かつ繊度が0.3dtex以上1.5dtex以下であるものとするとよい。延伸ポリエステル系繊維の融点が245℃未満だと、蒸着めっき加工における加熱処理で繊維が収縮してしまうおそれがある。また、延伸ポリエステル系繊維の繊度が1.7dtexを超過すると、厚みのある不織布となり、強度が低下する。他方、延伸ポリエステル系繊維の繊度が0.1dtex未満だと、緻密化した不織布となりめっき加工がしにくくなる。
【0043】
上記その他繊維としては、例えばポリプロピレン、レーヨン、ポリビニルアルコール(ビニロン)、ナイロン、ポリアミド、ポリオレフィン、アクリル等の合成繊維や木材パルプ等の天然パルプ繊維を用いることができ、これらの中でもアクリル系繊維、ポリプロピレン系繊維が好ましい。
【0044】
前述の従来技術である特許文献2では、用いる繊維の融点が本発明と比較し、低いものであった。融点が相対的に低い未延伸ポリエステル系繊維は、熱カレンダー加工を行う際、加工温度が低くても熱変形しやすい傾向があり、繊維が潰れ、空隙率の過度の低下をもたらすことがあった。他方、本発明に用いられる未延伸ポリエステル系繊維であれば、従来技術である特許文献2で用いられた繊維よりも融点が高いため、高温の熱カレンダー加工であっても繊維の熱変形が発生しにくく、繊維が潰れにくい。したがって、熱カレンダーによる加工がし易い。
【0045】
本発明に用いられる未延伸ポリエステル系繊維は、熱カレンダー加工によって少なからず潰れはするものの、その程度は極めて小さいため、透気度を維持しながら、耐熱性の高い不織布を得ることが可能となる。また、未延伸繊維として、繊度の異なる繊維を用いる、すなわち、相対的に太い未延伸ポリエステル系繊維と細い未延伸ポリエステル系繊維を組み合わせることで、熱処理を実施した際、細い未延伸ポリエステル系繊維(第2未延伸ポリエステル系繊維)が、他の繊維と接着(定着)し、繊維間の接点を増やす働きをするので、高い強度も併せて得ることが可能となる。繊維同士の定着は、熱カレンダー加工の他にも湿式抄紙熱や熱乾燥等でも可能である。
【0046】
<不織布>
実施形態の不織布の坪量は3.0g/m以上25.0g/m以下、特に5.0g/m以上~20.0g/m以下が好ましい。前記坪量の範囲内であれば、低坪量の3.0~5.0g/mのもののほか、高坪量の20.0~25.0g/mのものも容易に製造できる。
【0047】
実施形態の不織布の厚みとしては、用途及び上記坪量との関係で適宜のものを使用できるが、好ましくは10~50μmのもの、より好ましくは14~30μmのものを得ることができる。
【0048】
40枚重ねた状態での換算透気度としては、9.0秒以下が好ましく、6.0秒以下がより好ましい。前記換算透気度の下限としては、0.5秒以上が好ましい。当該換算透気度が上記範囲であれば、めっきが不織布内部にまで容易に浸透しやすく、めっき加工適正に優れる。当該換算透気度が上記範囲を超過する場合、通気性が低下し、めっきや粘着剤の浸透性が悪化するおそれがある。なお、前記換算透気度は、坪量の調整や、原料繊維の種類、繊度、配合量、カレンダー処理での温度、圧力などの調整により調節することができる。
【0049】
次に熱カレンダー処理について説明するが、これは一例であり、これに限定されるものではない。熱カレンダー処理における熱ロールの温度は、140℃以上235℃以下が好ましく、160℃以上220℃以下がより好ましい。熱ロールの温度が140℃未満の場合、繊維同士の接着が十分でなく強度が発現しないという問題が発生する場合がある。他方、熱ロールの温度が235℃を超過する場合、熱ロールに湿式不織布が貼り付いてしまい、シート状にならないという問題が発生する場合がある。
【0050】
強度を発現させるために、熱カレンダー処理における圧力(線圧)は、好ましくは0~250kg/cmであり、さらに好ましくは80~200kg/cmである。圧力が250kg/cm超の場合、シートが潰れ過ぎてしまい、空隙率の低下を招く。処理速度が5m/min以上であることで、作業効率が良好となる。処理速度が200m/min以下とすることで、湿式不織布に熱を伝導させ、熱融着の実効を得やすくなる。熱カレンダーのニップ回数は湿式不織布に熱を伝導することができれば特に限定するものではないが、ロールの組み合わせが金属製熱ロール/弾性(樹脂)ロールであれば、湿式不織布の表裏から熱を伝導させるために2回以上ニップしてもよい。
【0051】
本明細書における定義は次のとおりである。
・「坪量(単位:g/m)」とは、JIS-P8124に準拠して測定される値である。
・「繊度(単位:dtex)」とは、JIS-L1095に準拠して測定される値である。
・「厚み(単位:μm)」とは、JIS-P8118に準拠して測定される値である。
・「透気度(単位:秒)」とは、JIS-P8117に記載の方法で測定される値である。ただし、1枚での測定では測定時間が短くて測定不能であるため、40枚重ねで測定を実施する。
・「引張強さ(単位:kN/m)」とは、JIS-P8113に準拠して測定される値である。
・「熱収縮率(150℃,10分)」とは、シート状不織布を縦方向(MD)200mm×横方向(CD)200mmにカットしたサンプルを、150℃の乾燥機内で10分間加熱し、加熱後のサンプルの中央におけるMD方向(またはCD方向)の長さを0.5mm単位で測定し、次の式(数1)により算出した値である。
[数1]
熱収縮率(%)={加熱前のサンプルの長さ(mm)-加熱後のサンプルの同方向の長さ(mm)}/加熱前のサンプルの長さ(mm)×100
なお、シート状不織布に反りやカールが発生した場合は、その反りやカールの部分を平に延ばしてサンプルの長さとした。
・「融点(℃)」とは、示唆走査熱量測定(DSC)を用い、測定温度範囲50~300℃まで昇温させ、昇温速度10℃/min、雰囲気を窒素として、吸熱ピークトップの温度とした。
【0052】
不織布基材の引張強さ(MD方向(縦目方向))としては、0.15kN/m以上3.0kN/m以下が好ましく、0.15kN/m以上2.0kN/m以下がより好ましく、0.20kN/m以上1.3kN/m以下がさらに好ましい。引張強さが上記範囲未満の場合、基材が伸びやすく、また断紙しやすくなり、加工性や取扱い性が低下する。逆に、基材の引張強さが上記範囲を超える場合、密度が高くなってしまい、めっき又は粘着剤の浸透性が低下するおそれがある。
【0053】
不織布基材の引張強さ(CD方向(横目方向))としては、0.03kN/m以上1.8kN/m以下が好ましい。引張強さが上記範囲未満の場合、めっき加工や粘着剤の塗布工程中又は塗布後の使用時に寸法変化を起こす可能性がある。逆に、基材の引張強さが上記範囲を超える場合、基材が厚くなり、縦目方向の強度が低下するおそれがある。横配向が想定強度を超過する場合、坪量が過度に高くなり、紙厚が高くなる。また、この場合、繊維配向が横向きになっている原因も考えられ、縦目方向の強度低下等が生じる可能性がある。
【0054】
なお、不織布基材のMD方向(縦目方向)引張強さ及び不織布基材のCD方向(横目方向)引張強さは、坪量の調整や、原料繊維の種類、繊度、長さ、配合量の調整、カレンダー処理での温度、圧力などの調整により調節することができる。
【0055】
不織布基材は、例えば、めっき加工後に粘着剤が塗布され、種々の形態で最終製品に貼付され組み込まれる実施態様が見込まれる。その実施態様では、MD方向のみならず、それと対向するCD方向にもテンションがかかることが想定され、低坪量化にあたり、不織布基材における単位坪量あたりの引張強さ比(%)[(引張強さ(CD)/引張強さ(MD))×100]を5.0%以上21.0%以下とすることで、最適な実施態様をとることができる。
【0056】
実施形態の不織布は、主な繊維が相対的に高融点であるものを有するので、熱を加えても繊維の収縮がしにくく耐熱性に優れたものとなっている。すなわち、実施形態の不織布の熱収縮率が相対的に低いものとなっている。当該不織布の好ましい熱収縮率は、MD方向(縦目方向)で3.8%以下、より好ましくは2.5%以下である。また、当該不織布の好ましい熱収縮率は、CD方向(横目方向)で5.7%以下、より好ましくは2.5%以下である。当該熱収縮率がMD方向で3.8%、CD方向で5.7%を超過すると、蒸着めっき加工又は熱カレンダー処理等の加熱加工時に強めの収縮が生じたり、破れたりする場合がある。なお、当該不織布の熱収縮率の下限は、特に限定されないがMD方向及びCD方向ともに限りなく0%に近い値であるとよく、例えば0.01%超であるとよい。
【0057】
実施形態において不織布の熱収縮率は、未延伸ポリエステル系繊維の含有率や坪量で調節することができる。
【0058】
既述の「工業化形態」への適用上、あるいは最終製品に至るまでのシート状の不織布の製造工程での破断などを考えると、MD方向とCD方向の両方の引張強さが高いものも望ましい。
【0059】
実施形態に係る湿式不織布は、電磁波シールド材や、粘着テープ又はシートなどの工業用基材として有用である。また、めっき加工を施した工業用基材に粘着加工した導電性シートの実施形態もとることができる。
【実施例0060】
次に、実施例によって本発明の効果をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。ポリエステル系繊維を、表1に示す配合の原材料を使用して湿式不織布を製造した。使用した繊維は、帝人フロンティア株式会社等から入手できるものであり、延伸ポリエステル系繊維として繊度の異なる延伸PET繊維を使用した。これらの延伸PET繊維はいずれも融点が245℃以上のものであり、例えば帝人フロンティア株式会社製の繊維(TA04PN,0.3dtex×5mm,融点255℃)を用いた。未延伸ポリエステル系繊維として未延伸PET繊維(TA07N,1.2dtex×5mm,融点254℃)、未延伸PET繊維(TK08PN,0.2dtex×3mm,融点247℃)を用いた、また、その他繊維としては、アクリル繊維(1.3dtex×3mm)、ポリプロピレン繊維(0.8dtex×8mm)、芯鞘PET/PET繊維等(1.0dtex×5mm,融点150℃以下)を用いた。
【0061】
【表1】
【0062】
表1に掲げる繊維の組み合わせを水中に分散させ、網上に注ぎ込みウェブを得た。当該ウェブをロールで絞り、ドライヤーで乾燥させて水分を蒸発させた後、熱カレンダー加工を経て、シート状の湿式不織布を得た。この得られた湿式不織布を実施例、比較例、参考例とした。
【0063】
得られた湿式不織布について、坪量、厚み、密度、引張強さ、透気度を測定した。結果を表2に示した。
【0064】
得られた湿式不織布に対するめっきは次のとおりに行った。なお、湿式不織布に対するめっきは、3段階で行った。まず、湿式不織布に対して160℃以下でエージングによる予備加熱を行った後、1段階目である真空蒸着めっき法によるニッケルのめっきを実施して、1層のめっきからなるめっき不織布を得た。この1層のめっきからなるめっき不織布上に、2段階目である無電解めっき法による銅のめっきを実施して、2層のめっきからなるめっき不織布を得た。さらに、この2層のめっきからなるめっき不織布上に、3段階目である真空蒸着めっき法によるニッケルのめっきを実施して、3層のめっきからなるめっき不織布を得た。
【0065】
真空蒸着めっき法では、基材温度が200℃以下でニッケルめっきを行うため、めっきの対象物である湿式不織布がどの程度、熱によって収縮するかが、電磁波シールド材を製造する上での課題となる。
【0066】
(めっき被覆性及びめっき浸透性)
得られた湿式不織布基材について、電磁波シールド材用途を考慮して、上記3段階からなるめっき処理(真空蒸着法及び無電解Ni/Cu系めっき)をした際の、熱収縮率、電磁波シールド性能(電磁波シールド性能は具体的には被覆性、浸透性に基づき評価した。)、加工適性について評価を行った。結果を表2に示した。評価基準は次のとおりである。
<電磁波シールド性能>
◎:湿式不織布基材への被覆性及び浸透性が高く、優れた電磁波シールド性能が得られると判断される。
○:湿式不織布基材への被覆性及び浸透性があり、電磁波シールド性能が得られると判断される。
△:湿式不織布基材への被覆性及び浸透性がやや低く、電磁波シールド性が劣ると判断される。
×:湿式不織布基材への被覆性及び浸透性が低く、電磁波シールド性能を満たさないと判断される。
【0067】
<めっき加工適性>
めっき加工適正は、具体的にはめっき加工及びめっき加工以降の粘着剤加工する際のシート断紙や熱収縮の発生を考慮して次の基準で評価した。
◎:めっき加工及び粘着剤加工でのシート断紙や熱収縮がなく、優れた加工適性が得られると判断される。
○:めっき加工及び粘着剤加工でのシート断紙や熱収縮が少なく、加工適性は十分と判断される。
△:めっき加工及び粘着剤加工でのシート断紙や熱収縮が多く、加工適性が劣ると判断される。
×:めっき加工及び粘着剤加工でのシート断紙が多発する、あるいは熱収縮が非常に大きいため、加工適性評価が得られなかった。
【0068】
【表2】
【産業上の利用可能性】
【0069】
本発明の電磁波シールド用基材及び電磁波シールド材は、シート状不織布を含むものであるが、通常は、シート状不織布を基本材料とし(すなわち主体とし)、これにめっき処理や粘着加工処理などを行い、必要によりさらに他の処理又は他の材料と組み合せて使用される。したがって、本発明の電磁波シールド用基材は、シート状不織布そのもののほか、二次加工又は他の材料との組み合わせ品も含まれるものである。
【手続補正書】
【提出日】2023-04-27
【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】
延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を有する湿式不織布を含む電磁波シールド用基材であって、
前記延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上1.7dtex以下であり、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれるものであり、
前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有するものであり、
前記未延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれ、
前記第1未延伸ポリエステル系繊維と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有比が30:70~95:5である、
ことを特徴とする湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項2】
MD方向の熱収縮率が0.01%超3.8%以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項3】
40枚重ねた状態での換算透気度が0.5秒以上9.0秒以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項4】
前記湿式不織布を構成する繊維全量に対する、前記第1未延伸ポリエステル系繊維の含有割合と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有割合の合計が、20質量%以上80質量%以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項5】
MD方向の引張強さが0.15kN/m以上3.0kN/m以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項6】
前記湿式不織布の坪量が3.0g/m以上25.0g/m以下である、
請求項1に記載の湿式不織布を含む電磁波シールド用基材。
【請求項7】
延伸ポリエステル系繊維と未延伸ポリエステル系繊維を有する湿式不織布を含む電磁波シールド材であって、
前記湿式不織布は
前記延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上1.7dtex以下であり、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれ、
前記未延伸ポリエステル系繊維は、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.7dtex以上1.7dtex以下である第1未延伸ポリエステル系繊維と、融点が245℃以上265℃以下で、かつ繊度が0.1dtex以上0.6dtex以下である第2未延伸ポリエステル系繊維とを有し、
前記未延伸ポリエステル系繊維が、前記湿式不織布を構成する繊維全量に対して20質量%以上80質量%以下含まれ、
前記第1未延伸ポリエステル系繊維と第2未延伸ポリエステル系繊維の含有比が30:70~95:5であり、
当該湿式不織布にめっきを施したものである、
ことを特徴とする湿式不織布を含む電磁波シールド材。