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公開番号2024037660
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-19
出願番号2023012966
出願日2023-01-31
発明の名称バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜及びその製造方法
出願人亞洲電材股ふん有限公司
代理人弁理士法人エスエス国際特許事務所
主分類B32B 7/025 20190101AFI20240312BHJP(積層体)
要約【課題】良好な表面絶縁性、高い表面硬度、良好な耐薬品性、高い遮蔽性、良好な接着強度、低い伝送ロス、高い伝送品質、高いバイオベース含有量、つや消しの外観、良好な操作性、高い耐熱性、長い内層導電性ペーストの保存期限、貯蔵安定性等の特性を有する、バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】厚みが3～50μmであり、バイオベース樹脂及び石化系樹脂を含有するバイオベース導電性ペースト層104と、厚みが0.1～15μmの金属層103と、厚みが2～50μmであり、バイオベース樹脂及び石化系樹脂を含有するバイオベース絶縁層101とを含む、バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜100である。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
厚みが３～５０μｍであり、バイオベース樹脂及び石化系樹脂を含有するバイオベース導電性ペースト層と、
厚みが０．１～１５μｍの金属層と、
厚みが２～５０μｍであり、バイオベース樹脂及び石化系樹脂を含有するバイオベース絶縁層とを含む、バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜であって、
前記金属層は、金属めっき層または多孔質金属層であり、前記バイオベース導電性ペースト層に形成されており、
前記バイオベース絶縁層は、前記金属層に形成されて前記金属層が前記バイオベース絶縁層と前記バイオベース導電性ペースト層との間に位置しており、
前記バイオベース絶縁層は、第１の表面と、前記第１の表面に相対する第２の表面とを有し、前記第２の表面は、金属層に向かい、前記第１の表面及び前記第２の表面は、異なる表面粗さＲｚを有し、前記表面粗さＲｚは、０．００１～１０μｍの範囲にあり、
前記つや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜のバイオベースの含有量は、規格ＡＳＴＭＤ６８６６－１２に準拠して、バイオベース由来炭素と石化由来炭素との比率として、２０～１００％である、バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
続きを表示（約 3,100 文字）【請求項２】
厚みが２～５０μｍであり、バイオベース樹脂及び石化系樹脂を含有するバイオベース接着剤層をさらに含み、前記バイオベース接着剤層は、前記金属層に形成されて前記金属層が前記バイオベース接着剤層と前記バイオベース導電性ペースト層との間に位置する、請求項１に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項３】
厚みが１２．５～２５０μｍである担体層をさらに含み、前記担体層は、前記バイオベース絶縁層の前記第１の表面に形成されており、前記担体層を剥離した後、前記バイオベース絶縁層の前記第１の表面は、測定角度６０°で０～６０ＧＵの光沢度を有し、
前記担体層を形成する材料は、無機粉体と、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンナフタレート、ポリウレタン及びポリアミドからなる群から選ばれる少なくとも１つとを含み、前記ポリプロピレンは、二軸延伸ポリプロピレンであり、
前記無機粉体は、硫酸カルシウム、カーボンブラック、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ホウ素、アルミナ、タルク粉体、窒化アルミニウム、ガラス粉体、石英粉体及びクレーからなる群から選ばれる少なくとも１つであり、前記担体層における無機粉体の粒子径は、１０ｎｍ～２０μｍである、請求項１又は２に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項４】
前記バイオベース絶縁層、前記バイオベース接着剤層及び前記バイオベース導電性ペースト層それぞれにおける前記バイオベース樹脂及び前記石化系樹脂は、各々独立してエポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ウレタン系樹脂、シリコンゴム系樹脂、パリレン系樹脂、ビスマレイミド系樹脂、スチレン－エチレン－ブチレン－スチレンブロック共重合体、ポリイミド系樹脂及びポリアミドイミドからなる群から選ばれる少なくとも１つであり、
バイオベース絶縁層の全重量に対して、前記バイオベース絶縁層における前記バイオベース樹脂の含有量は、０重量％超１００重量％以下であり、前記石化系樹脂の含有量は、０～８０重量％であり、前記バイオベース接着剤層の全重量に対して、前記バイオベース接着剤層における前記バイオベース樹脂の含有量は、０重量％超１００重量％以下であり、前記石化系樹脂の含有量は、０～８０重量％であり、前記バイオベース導電性ペースト層の全重量に対して、前記バイオベース導電性ペースト層における前記バイオベース樹脂の含有量は、０重量％超９５重量％以下であり、前記石化系樹脂の含有量は、０～７０重量％である、請求項２に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項５】
前記バイオベース絶縁層及び前記バイオベース接着剤層の少なくとも１つは、硫酸カルシウム、カーボンブラック、二酸化ケイ素、二酸化チタン、硫化亜鉛、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ホウ素、アルミナ、タルク粉体、窒化アルミニウム、ガラス粉体、石英粉体及びクレーからなる群から選ばれる少なくとも１つの無機粉体をさらに含み、前記無機粉体の粒子径は、１０ｎｍ～２０μｍであり、
前記バイオベース絶縁層における前記無機粉体の含有量は、前記バイオベース絶縁層の全重量に対して、０重量％超５０重量％以下であり、前記バイオベース接着剤層における前記無機粉体の含有量は、前記バイオベース接着剤層の全重量に対して、０重量％超５０重量％以下である、請求項２に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項６】
前記バイオベース絶縁層及び前記バイオベース接着剤層の少なくとも１つは、ハロゲン、リン系、窒素系及び硼系からなる群から選ばれる少なくとも１つの難燃性を有する化合物をさらに含み、
前記バイオベース絶縁層における前記難燃性を有する化合物の含有量は、前記バイオベース絶縁層の全重量に対して、１～４０重量％であり、前記バイオベース接着剤層における前記難燃性を有する化合物の含有量は、前記バイオベース接着剤層の全重量に対して、１～５０重量％である、請求項２に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項７】
前記バイオベース絶縁層及び前記バイオベース接着剤層の少なくとも１つは、無機顔料及び／または有機顔料を含み、前記無機顔料は、カドミウムレッド、カドミウムレモンイエロー、カドミウムイエロー、二酸化チタン、カーボンブラック、黒色酸化鉄及び黒色錯体無機顔料からなる群から選ばれる少なくとも１つであり、前記有機顔料は、アニリンブラック、ペリレンブラック、アントラキノンブラック、ベンジジン類黄色顏料、フタロシアニンブルー及びフタロシアニングリーンからなる群から選ばれる少なくとも１つであり、
前記バイオベース絶縁層における前記無機顔料及び／または有機顔料の含有量は、前記バイオベース絶縁層の全重量に対して、０重量％超５０重量％以下であり、前記バイオベース接着剤層における前記無機顔料及び／または有機顔料の含有量は、前記バイオベース接着剤層の全重量に対して、０重量％超５０重量％以下である、請求項２に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項８】
前記バイオベース絶縁層、前記バイオベース接着剤層及び前記バイオベース導電性ペースト層の少なくとも１つは、添加剤をさらに含み、前記添加剤は、固化剤、触媒及び界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１つであり、
前記バイオベース絶縁層における前記添加剤の含有量は、前記バイオベース絶縁層の全重量に対して、０重量％超２０重量％以下であり、前記バイオベース接着剤層における前記添加剤の含有量は、前記バイオベース接着剤層の全重量に対して、０重量％超２０重量％以下であり、前記バイオベース導電性ペースト層における前記添加剤の含有量は、前記バイオベース導電性ペースト層の全重量に対して、０重量％超１０重量％以下である、請求項２に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項９】
前記金属めっき層は、厚みが０．１～５μｍの銅箔層、銀箔層、アルミ箔層、またはニッケル箔層であり、前記多孔金属層は、厚みが２～１５μｍであり、５μｍ～２５μｍの穴径及び１５％～３０％の空隙率を有し、引っ張り強度が２０ｋｇ／ｍｍ
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以上であり、伸び率が５％以上である、請求項１に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
【請求項１０】
前記バイオベース導電性ペースト層は、複数の導電粒子を有する単層の導電性ペースト層であり、前記複数の導電粒子を形成する材質は、銅、銀、ニッケル、スズ、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、炭素、ニッケル－金合金、金－銀合金、銅－ニッケル合金、銅－銀合金、銀－ニッケル合金及び銅－ニッケル金合金からなる群から選ばれる少なくとも１つであり、
前記複数の導電粒子の含有量は、前記バイオベース導電性ペースト層の全重量に対して、５～８５重量％である、請求項１に記載のバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、高遮蔽膜性を有する遮蔽膜技術分野に関し、特にバイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 4,000 文字）【背景技術】
【０００２】
バイオベース（Ｂｉｏ－ｂａｓｅｄ）は、重要な再生材料であり、太陽エネルギー、風力エネルギー、または地熱等と同様に再利用可能と再生可能の特性を有し、また、植物の成長に使用すると、二酸化炭素を吸収し、温室効果ガスの蓄積を減らすことに役に立つ。近年、既存の石化系材料技術の代わりに、様々なバイオベース材料技術が徐々に開発され、将来の省エネ・炭素排出削減と地球の資源枯渇を回避することに対してのニーズに応えるために、開発される様々なバイオベース材料製品は、既存の石化系材料製品に置き換えつつある。また、様々なバイオベース材料製品の製造条件に対する要求は、人間の石油依存を徐々に低減でき、再生可能な農業資源の使用を増やすことで、環境と健康への悪影響を減らすのに役立つ。バイオベース製品は市場での販売状況を促進する方法は主に以下の２部分に分けられ、（１）政府機関及びその請負業者は、バイオベース製品が強制的に購入されることと、（２）業者のバイオベース製品に対する自主標示であり、自主標示によって、消費者に製品または包装中に含まれた検証済みバイオベース成分の含有量を説明すること。バイオベース含有量の試験規格は、主にＡＳＴＭＤ６８６６（
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Ｃ年代測定方法）に記載の３つの方法のいずれかにより測定する。例えば、日本有機資源協会（ＪａｐａｎＯｒｇａｎｉｃＲｅｃｙｃｌｉｎｇＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ、ＪＯＲＡ）は、バイオベース誘導成分と石化系誘導成分の重量％（ｗｔ．％）を測定し、アメリカ合衆国農務省（ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ、ＵＳＤＡ）は、改訂版のＡＳＴＭＤ６８６６－１２に従い、バイオベース由来炭素と石化由来炭素の比率を測定し、他の国は、材料のバイオベース誘導成分と石化系誘導成分の割合により、測定する材料はバイオベースプラスチックであるかどうか、及びそのバイオベース度を見分けることが多い。
【０００３】
遮蔽膜の設計に関しては、製品外観、表面保護等の要求に対応するため、例えば、黒色ポリイミド膜が求められている。また、市販のポリイミドは、主に流延法（ｃａｓｔｉｎｇ）で製造されるが、流延法の一軸延伸法で製造された薄膜の寸法安定性が業界の要求に満たさないため、二軸延伸法がより多く求められ、設備及び製造工程に対する要求がより高まっている。また、市場からの電子製品の軽薄型化に対する要求に対応するため、フレキシブルプリント基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＣ）の多層基板を製造する時、ユーザー側が求める超薄型製品を満たすため、フレキシブルプリント基板材料の厚みを減らす必要がある。しかし、ポリイミド製造業者は、薄膜の厚みを減らすため、薄型化厚みを５～７．５μｍに設計する場合は、外観としては現在求められるつや消し表面（光沢度が２５ＧＵよりも小さい）を満たすのが難しく、その機械的強度、加工操作性、曲げ性等の一般的な技術の指標も、業界規格の要求を満たすことができず、製品の収率が低い。
【０００４】
また、科学研究組織としては、リサイクル原料をバイオベース原料として製造したバイオベースポリイミド樹脂薄膜に関する発展に向けて進めて、例えば、清華大学材料工学とエンジニアリング研究所、清華大学化学工業学科高分子研究所、中国科学院長春応用化学研究所、吉林大学等の組織は、イソソルビド、イソマンニット、リグニン誘導体（ＡｃｔａＰｏｌｙｍｅｒｉｃａＳｉｎｉｃａ，２００６（２）：２８４－２８８、Ｐｏｌｙｍｅｒ，２０１５，７４：３８－４５、ＡｃｔａＰｏｌｙｍｅｒｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９（３）：２６１－２７０）等のリサイクル原料から一連のバイオベース成分を有するポリイミド樹脂を製造する。しかし、上記リサイクル原料の中に脂肪族官能基が多く含まれるため、このような原料に由来する樹脂から製造されたポリイミド薄膜は、一般的には耐熱性や機械の性能が悪い。したがって、リサイクル原料からポリイミド樹脂を製造する技術が存在するが、それにより製造されたポリイミド薄膜の性能が十分ではないという問題を克服する必要がある。
【０００５】
上記のポリイミド薄型化した薄膜、有色薄膜の遮蔽膜への適用する問題を解決するため、有色ポリイミド膜を剥離フィルム付エポキシ樹脂またはポリウレタンインクに切り替えることにより、厚みが薄く、つや消し性の表面を有する絶縁層を得る。しかし、このインクタイプの絶縁層は、一般的には機械的強度、絶縁性、硬度、耐薬品性、耐熱性等の性能が黒色ポリイミド薄膜よりも悪いので、ポリイミドワニス系を剥離フィルムに塗布する発展がさらに促進され、同時にこの製造工程にはバイオベース成分の設計を使用することが可能であるが、バイオベースポリイミド樹脂で製造したポリイミド薄膜は一般的には耐熱性及び機械的性能が劣るため、絶縁層樹脂の変更や粉体の添加等の方法、または粉体含有量の割合や粒子径等を変えることにより、高い難燃性、高いイオン純度、高い硬度、高い熱伝導率、高いバイオベース含有量等の色々な利点を有する絶縁層を得て、また、流延法製造工程で製造した薄膜と比べ、ワニスタイプ絶縁層は、製造工程での残留応力がないため、より好ましい寸法安定性を有し、薄膜の場合と比べ、ワニスタイプは直接的に剥離フィルムに生成する点で下流の製造工程に対してより加工しやすい。
【０００６】
また、電磁干渉遮蔽性能に対する要求が高まるに伴い、電磁干渉遮蔽膜構造中の金属層の厚みもますます高くなるが、金属層の厚みが増すことに従い、その欠点も現れ、特に電磁干渉遮蔽膜のはんだ耐熱性、及びユーザー側の表面実装技術（ＳｕｒｆａｃｅＭｏｕｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳＭＴ）製造工程のシミュレーション試験において特に著しく、例えば、常態で熟成工程後の錫めっき試験における大面積の剥離、ＳＭＴ製造工程後の電磁干渉遮蔽膜の大面積の剥離またはＳＭＴ製造工程の配線におけるオン抵抗の著しい増加、及び厚みが高い遮蔽金属層及び厚みが薄い絶縁層を導電性ペースト接触層と併用する場合、一連の耐候性に関する問題を起こしやすく、例えば、高温多湿な環境または冷熱衝撃試験の条件でのオン抵抗の著しい増加、及び接着力の低下、さらに遮蔽金属層の剥離などの問題を引き起こす。
【０００７】
上記で述べた製品の種類及び技術問題としては、ＣＮ２０３１９４０８６Ｕ号（特許文献１）には、インクタイプであり金属層を含まない電磁遮蔽膜が開示され、ＣＮ２０３８５９９８２Ｕ号（特許文献２）、及びＣＮ２０５８６４９５４Ｕ号（特許文献３）には、金属めっき付きインクタイプ電磁遮蔽膜が開示され、ＣＮ１０７７９１６４１Ｂ（特許文献４）、ＣＮ２０６４８１５５６Ｕ（特許文献５）、及びＣＮ１０８５４１２０４Ｂ（特許文献６）には、金属めっき付き薄膜型電磁遮蔽膜が開示され、また、ＣＮ２１０２７５０１９Ｕ（特許文献７）には、外層がつや消し性を有する下塗り層であり、金属の電磁遮蔽膜の代わりに導電性繊維を使用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
中国実用新案第２０３１９４０８６号明細書
中国実用新案第２０３８５９９８２号明細書
中国実用新案第２０５８６４９５４号明細書
中国特許第１０７７９１６４１号明細書
中国実用新案第２０６４８１５５６号明細書
中国特許第１０８５４１２０４号明細書
中国実用新案第２１０２７５０１９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示は、良好な表面絶縁性、高い表面硬度、良好な耐薬品性、高い遮蔽性、良好な接着強度、低い伝送ロス、高い伝送品質、高いバイオベース含有量、つや消しの外観、良好な操作性、高い耐熱性、長い内層導電性ペーストの保存期限、貯蔵安定性等の特性を有する、バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜、及びその製造方法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】
【００１０】
そのため、本開示は、厚みが３～５０μｍであり、バイオベース樹脂及び石化系樹脂を含有するバイオベース導電性ペースト層と、厚みが０．１～１５μｍの金属層と、厚みが２～５０μｍであり、バイオベース樹脂及び石化系樹脂を含有するバイオベース絶縁層とを含む、バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜であって、前記金属層は、金属めっき層または多孔金属層であり、前記バイオベース導電性ペースト層に形成されており、前記バイオベース絶縁層は、前記金属層に形成されて前記金属層が前記バイオベース絶縁層と前記バイオベース導電性ペースト層との間に位置しており、前記バイオベース絶縁層は、第１の表面と、第１の表面に相対する第２の表面とを有し、前記第２の表面は、前記金属層に向かい、前記第１の表面及び前記第２の表面は、異なる表面粗さＲｚを有し、前記表面粗さＲｚは、０．００１～１０μｍの範囲にあり、前記つや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜のバイオベース含有量は、規格ＡＳＴＭＤ６８６６－１２に準拠して、バイオベース由来炭素と石化由来炭素との割合として２０～１００％である、バイオベース成分を含むつや消しタイプ電磁干渉遮蔽膜を提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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